分子古生物学组合作研究揭示已灭绝东亚原牛的多样性及其对家牛的贡献
生物多样性焕发地球的生命力，是人类社会赖以生存和发展的基石；有效保护生物多样性是我国社会经济健康发展的重大需求，是实施可持续发展战略、构建人与自然和谐社会的重要内容和必然要求。
原牛是更新世巨型动物群的重要成员之一，是现生家牛的祖先，曾广泛分布于欧亚大陆。根据形态特征，原牛分为三个亚种：北非原牛、印度原牛和欧亚原牛。其中印度原牛在约8,500年前被驯化为瘤牛，欧亚原牛在大约10,500年前在中东的新月沃土地区被驯化为普通牛。自驯化以来，在人类的过度捕杀和气候变化等多重影响下，原牛的种群规模迅速锐减，特别是中世纪晚期欧洲兴起的“捕杀原牛热”，加速了其灭绝的进程，最后一头原牛于1627年在波兰西部森林中死去，代表着原牛从此走向灭绝。近几年，随着测序技术和古DNA技术的发展，欧亚西部原牛的遗传多样性及其对现生家牛的遗传贡献逐渐明了。然而，人们对于曾经从东北亚分布到我国华北地区的东亚原牛知之甚少。
在我国东北松花江流域的松嫩平原，丰富的史前遗址出土了大量的动植物化石，但由于缺乏系统的考古证据及可靠的年代测定，对这一地区史前动植物多样性的认识较肤浅。为此，风暴平台成都动物研究所的分子古生物学组与西北农林科技大学和四川大学等的有关团队合作，对松花江流域59个牛亚科动物遗骸开展系统14C年代测定，构建了距今约43,000-3,600年前的时间序列。基于标本保存情况和时间分布，研究团队对其中的19个标本以及1个至少可追溯到6,400年前的青海湖151遗址牛亚科标本开展了古DNA研究。通过核基因组和线粒体基因组数据，鉴定出16个东亚原牛C支系和3个草原野牛，分析发现东亚原牛与欧洲、近东和非洲原牛都有非常显著的差异，指出东亚原牛可以命名为一种独立的新原牛亚种。结合全球古代和现代家牛的基因组大数据系统分析，发现东亚原牛对源自中东的东亚早期家牛基因组有3%-7%的遗传贡献，这种基因渐渗可能促进了家牛在东亚不同环境的适应过程。
本研究显著加深了我们对已灭绝东亚原牛的认识。未来更多的东亚原牛化石发现以及多学科交叉深入研究，可以检索原牛灭绝的基因组信号、探讨原牛对欧亚大陆古气候变化和早期人类活动的响应过程，以及从原牛到家牛体型变小的机制等科学问题。
该研究成果以Evolution and legacy of East Asian aurochs为题，于2024年9月19日在线发表在综合期刊Science Bulletin。成都动物所博士后侯佳雯、西北农林科技大学管西雯、夏小婷和吕阳为论文的并列第一作者，四川大学教授张虎才、西北农林科技大学教授雷初朝、西北农林科技大学副教授陈宁博以及成都动物所张晓明研究员为论文的共同通讯作者。该研究得到国家自然科学基金和国家肉牛牦牛产业技术体系等项目的支持。
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图.已灭绝东亚原牛的骨架