安第斯山脉古气候波动对厄瓜多尔美洲狮基因组结构与种群动态的影响

《Scientific Reports》：First genomic evidence of inbreeding in South American pumas and the role of Andean climate history in shaping genetic diversity

　　

摘要

安第斯山脉的气候波动在过去数百万年中反复重塑了栖息地，但对于地理分布广泛的食肉动物而言，其长期的基因组后果仍不清楚。鉴于美洲狮（Puma concolor）在南美洲有着漫长的演化历史，该大陆长期以来一直被认为是遗传多样性的储库。在此，我们生成了来自厄瓜多尔不同生态区域的美洲狮的全基因组序列，以检验古气候如何塑造种群结构和种群动态，并评估各种群间当代遗传多样性的模式。我们的结果表明，西北部森林美洲狮在过去 10 万年间一直持续存在于环境稳定的栖息地中，而大约在 1.7 万年前气候相似度较高的时期可能降低了环境屏障，并为沿安第斯山脉西部和太平洋沿岸区域的栖息地连通性及美洲狮扩散提供了更有利的条件。在更近期的时间尺度上，我们的结果表明，大约 400 年前原住民人口的崩溃可能促进了美洲狮种群数量的显著增加。尽管如此，我们提供了南美洲美洲狮存在近亲繁殖的首个证据，表明过去 70 年来的近期破碎化正在破坏历史上相互连接的种群。总之，我们的发现表明，厄瓜多尔美洲狮经历了截然不同的历史种群动态和演化轨迹，因此可能面临不同的当代保护风险。西北部种群需要恢复生态廊道以保留基因流，而孤立的南部种群可能需要更具针对性的干预措施以防止进一步的基因组侵蚀。