英国欧洲艾鼬种群历史性衰退的遗传学特征与保护启示

这篇研究通过全基因组测序揭示了英国欧洲艾鼬（Mustela putorius）种群在19世纪因直接迫害导致的严重瓶颈效应，量化了威尔士种群有效群体大小（Ne）在30-40代前（1854-1894年）的急剧下降。研究发现英国种群与欧洲大陆种群存在遗传隔离（Fst=0.106-0.145），威尔士种群保留独特遗传多样性但杂合位点比例显著低于英格兰种群（p<0.001），且携带更多纯合错义突变（p<0.01）。研究证实种群恢复得益于与家养雪貂（Mustela putorius furo）的基因渗入，为濒危物种的遗传拯救（genetic rescue）提供了重要案例。

　　

英国欧洲艾鼬种群的历史性衰退与遗传复苏

4.1 英国与欧洲大陆种群的遗传分化

全基因组分析显示英国艾鼬种群与欧洲大陆存在显著遗传分化（F_st值0.106-0.145），这种分化可追溯至约8000年前多格兰陆桥淹没后的地理隔离。系统发育分析支持威尔士种群作为独特进化单元的地位，其拥有57.8万个私有SNP，虽低于英格兰种群（83.8万），但显著区别于欧洲大陆种群的229万私有变异。这种格局与英国赤狐（Vulpes vulpes）等本土哺乳动物的遗传分化模式相似，印证了冰后期 colonization 事件对岛屿种群遗传结构的塑造作用。

4.2 种群结构与杂交动态

主成分分析（PCA）揭示英国种群存在西（威尔士）至东（英格兰）的梯度变异（PC1与经度相关系数r_s=-0.754）。ADMIXTURE分析（K=3）显示英格兰个体携带更高比例的家养雪貂基因组分（平均12.7%），而威尔士核心区个体保持90%以上"纯种"基因组构成。值得注意的是，在英格兰东部边缘个体中发现长达1Mb的纯合片段（ROH）占比达58.3%，反映近期杂交与奠基者效应（founder effect）的双重影响。这种"前沿扩张"模式与欧洲灰狼（Canis lupus）的 recolonization 遗传特征高度相似。

4.3 瓶颈效应的基因组印记

GONE算法重建的种群历史显示，威尔士种群N_e在1854-1894年间降至不足50，持续约100年后从1960s开始恢复。该时段与英国《野生动物和乡村法》立法保护（1981年）及兔瘟（myxomatosis）后猎物资源恢复期高度吻合。基因组多样性分析发现威尔士种群π值（0.0012）显著低于英格兰（0.0018，p=0.007），但杂合位点比例（0.28）与欧洲大陆种群无统计学差异。引人注目的是，威尔士个体携带显著更多的纯合错义突变（平均每样本1472个，p<0.01），提示瓶颈期有害突变的固定。

4.4 突变负荷的种群差异

通过SnpEff注释和跨物种极性分析，研究发现威尔士种群在功能基因区域呈现特殊突变模式：LoF（功能丧失）突变纯合负荷比欧洲种群高15%（p<0.01），而英格兰种群则表现出更高的杂合掩蔽负荷（masked load）。这种"遗传债务"现象与高山山羊（Capra ibex）等瓶颈种群的报道一致，反映小种群中漂变（drift）对选择效率的削弱。值得注意的是，免疫相关基因区域未发现显著负荷差异，可能与杂交带来的适应性渗入（adaptive introgression）有关。

4.5 保护遗传学启示

研究提出三重保护策略：1）将威尔士种群列为独立保护单元，其300-500kb的中等长度ROH（占基因组35%）反映的古老瓶颈信号具有全球独特性；2）在英格兰东部建立生态廊道缓解道路致死（年死亡率约8%）；3）监测杂交边界区F1代出现频率（当前<2%）。该案例为理解遗传拯救（genetic rescue）与"遗传沼泽"（genetic swamping）的平衡提供了新模式，尤其对苏格兰野猫（Felis silvestris）等类似濒危物种的管理具有参考价值。持续的全基因组监测将有助于评估气候变暖背景下种群的进化潜力。