线粒体基因组与超保守元件揭示中美洲短角鹿Mazama temama的物种复合体

【字体: 时间:2025年06月27日 来源:Molecular Phylogenetics and Evolution 3.6

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  为解决中美洲短角鹿Mazama temama分类争议,研究人员通过博物馆标本的线粒体基因组(mtGenome)和超保守元件(UCE)分析,揭示了其存在三个独立演化谱系,提出将其划分为三个物种(M. temama、M. reperticia、M. zetta),为濒危鹿类保护提供关键分类学依据。

  

中美洲短角鹿Mazama temama作为新热带区鹿类的代表,长期面临分类学争议。传统上依据毛色和形态特征划分的三个亚种(M. t. temama、M. t. cerasina、M. t. reperticia)缺乏分子证据支持,而近年细胞遗传学研究更暗示其可能为物种复合体。这种分类混乱直接威胁到该濒危物种的保护策略制定——世界自然保护联盟(IUCN)已将其列为"数据缺乏"物种,其种群正经历严重碎片化衰退。

为解决这一难题,由史密森尼学会等机构领衔的研究团队创新性地利用博物馆标本开展研究。这些1909-2012年间采集的44份样本(包括32块鼻甲骨和12份皮肤)覆盖了墨西哥至巴拿马的分布区。通过高通量测序技术,团队成功获取25个线粒体基因组(平均覆盖率76%)和10个超保守元件(UCE)数据集(平均3,270个位点),突破了野生种群取样难的瓶颈。

关键技术包括:1)博物馆标本的DNA提取与文库构建;2)线粒体基因组组装;3)超保守元件捕获测序;4)贝叶斯推断(BI)和最大似然法(ML)系统发育分析;5)分子钟分化时间估算;6)物种界定分析。

主要研究结果
Is Mazama temama a species complex?
线粒体与核基因组数据一致支持三个独立谱系:

  1. 墨西哥至洪都拉斯种群(对应M. t. temama)
  2. 尼加拉瓜至巴拿马种群(M. t. reperticia)
  3. 哥伦比亚-厄瓜多尔种群(与Hassanin et al. 2012记录的细胞色素b单倍型形成支系)

分子钟分析显示:

  • 该复合体与其他Mazama物种的分化发生在2.3百万年前(上新世-更新世交界期)
  • 北部谱系与中美洲南部谱系的分化时间为1.2-1.4百万年(UCE与线粒体数据分别支持)

Conclusions
研究提出三大分类学修订:

  1. 墨西哥-洪都拉斯种群保留M. temama原名
  2. 尼加拉瓜-巴拿马种群应提升为独立物种M. reperticia Goldman, 1913
  3. 哥伦比亚种群命名为M. zetta Thomas, 1913(受安第斯山脉北支地理隔离)

该发现具有多重意义:

  1. 分类学层面:解决了长期存在的命名混乱,细胞遗传学差异(如Veracruz与尤卡坦种群核型差异)得到分子证据支持
  2. 保护生物学:三个物种面临不同的灭绝风险,需制定差异化保护策略
  3. 进化机制:揭示了更新世气候波动与生态屏障(如Motagua-Polochic-Jolotán断裂带)共同驱动的物种形成模式

这项发表于《Molecular Phylogenetics and Evolution》的研究,通过创新性整合博物馆标本基因组学(museomics)与多学科证据,为理解新热带区鹿类适应性辐射提供了范式。研究者特别强调,未来需加强哥伦比亚种群的野外调查,其独特的安第斯山脉分布模式可能隐藏着更复杂的进化历史。

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