多学科合作研究狗的起源有为 - News - Science Network
史前的狗即将被送到牙医。 27岁的高大医生Ardern Hulme-Beaman戴着一个白色的面具,从一个纸箱里掏出了一个五千年前的下颚骨。他用手套触摸臼齿之一,轻轻摇动,直到牙齿脱落。这颗牙齿的凹凸冠部稍带黄白色,但其根部是肮脏的褐色。 Hulme-Beaman冲击钻机,圆锯片开始在牙齿上发出尖锐的声音。与此同时,头发上燃烧着一股头发的气味。这是一个好兆头。这意味着基因可以从牙齿中提取出来,他说。
在过去的六个月里,赫尔曼·比曼(Hulme-Beaman)走遍世界寻找类似的古代犬齿骨骼。他在俄亥俄州立大学考古实验室找到了许多搜索目标。在一个包含美洲原住民手工艺品的堆积纸箱中间,一排排含有灵长类牙齿的塑料容器,以及大量的显微镜,卡钳,鞋子和烟盒等仓库,他发现自己有数十个狗骨头拼图:头骨,股骨,E骨头,椎骨。
狗是所有植物之前的第一个人类驯化动物,也是所有其他动物之前的动物。然而,尽管经过数十年的研究,科学家们仍然在争论自己在哪里,什么时候开始成为从狼到人类的忠实伙伴。这是一个非常有竞争力和有争议的领域。法国巴黎国家自然历史博物馆的动物考古学家让 - 丹尼斯·维涅说,她强调这项研究有助于了解人类的历史和物种归化过程。狗与人类的历史密切相关,大家都想了解这些问题。
也许人类很快就能实现这个梦想。在Hulme-Beaman和其他研究人员的努力下,他们试图忘记自尊挫折的挫折,抛开不和谐的争议,通过分享样品和分析数以万计的骨头分享研究成果。如果这些努力取得成功,原有的竞争对手将揭开最古老的人类朋友的历史,同时揭开人类驯化史上最大的谜团。
超过一个半世纪的奥秘
查尔斯·达尔文开创了狗驯化战的第一枪。他在1868年出版的“动物和植物的变异”一书中,想知道一只狗是从单一的动物,还是从罕见的交配或狼和jack狼的交配产物发展而来的。经过几十年的猜测,直到上世纪90年代,遗传分析终于被确定,这些狗从灰狼进化而来。 (两者之间的遗传相似性为99.9%)。然而,何时何地发生这种转变是一个谜。 1977年,科学家在12000年前在以色列北部的一个地点发现,一只小狗正躺在一个男人的手臂上,这意味着在人类开始耕种之前不久,中东就驯养了狗,然而,后来发现这个发现德国的俄罗斯洞穴和校园的头骨使得狗的起源进一步延续了4000年。这些发现表明,狗和人类开始在欧亚大陆与人类的伙伴打猎。
但是,遗传学研究使得图像更加复杂。 1997年对300多头现代狗和狼的遗传分析旨在发现两者之间的遗传差异,并用它来计算犬何时开始与祖先祖先分化。这项研究的结论是,狗早在13.5万年前被驯化了。随后的研究得出的结论是,狗的起源现在还不到3万年,但到目前为止,品种的确切来源和地点还不得而知。
有很多相关书籍,几乎都是完全不同的起源。瑞典斯德哥尔摩皇家理工学院的遗传学家Peter Savolainen说。 Savolainen知道基因分析被用来确定非洲是现代人类的地方。他想知道如果他能以同样的方式找到狗的血统。
2009年,他发表了一项世界范围内的1500只狗的基因分析,并得出结论说,在人类从狩猎转向种植水稻过渡期的不到16300年前,狗最有可能起源于长江流域的南部。他的团队推测,这些早期的狗可以用肉喂食。数据非常清晰明显。他说,我认为,基本问题终于解决了。
激烈的对抗接二连三
但是,其他科学家并不这么认为。洛杉矶加州大学进化生物学家罗伯特·韦恩(Robert Wayne)不同意Savolainen的观点,这主要是因为韦恩认为研究现代基因的想法本身是错误的,我们对现代那些住在家里跟我们一起走的狗,他说,但是和以前的狗完全不一样。
狗通常与其他地方的狼和类似品种交配,尤其是在中国的狗。他说,一些主要的贸易路线可能会把来自欧洲,中东和亚洲其他地区的狗品种带到中国。他说,现代犬类的任何遗传多样性都可能是犬类长距离交配的结果。这就好像说美国是人类的发源地,因为它拥有最丰富的民族多样性。他说。
相比之下,韦恩更多地关注古代基因的研究,希望看到一个狗群相对孤立的时期。在2013年,他和他的同事发表了迄今为止最广泛的古代犬和狼遗传分析的分析报告。通过比较现代亚洲犬的18只犬和狼的骨头以及来自亚洲,欧洲和美洲的狼,研究发现古代犬的基因与欧洲狼的基因非常相似,而今天,犬基因最接近古代狼基因。
这使得这个小组得出结论:狗是从一个现在已经灭绝的欧洲狼来的,大约在三万二千年前到一万九千年前。这些狗可能非常类似今天的爱斯基摩犬,他们在冰河时代狩猎和携带重物以造福人类的能力,因为他们可以在冰冷的土地上捕获猛犸象和其他大型动物。
Savolainen抨击调查结果,并在2013年的“纽约时报”上发表了一篇文章,称该研究有偏差,因为Wayne的研究小组没有使用东南亚的样本,这就像研究人类地理学的历史,但不包括他说,任何一个非洲的例子。
韦恩回击说,他没有选择中国的古代狗,因为中国没有古代的狗。事实上,他说,进一步怀疑狗起源于中国。我认为我们之间的关系已经陷入僵局。韦恩说,我们几乎没有交流。
争吵不只是遗传学家。 2009年,比利时皇家自然科学博物馆的古生物学家Mietje Germonpr说,在博物馆藏品中发现了一只罕见的狗头骨。碳同位素测年表明,可以追溯到三万二千年前,头骨的历史可以追溯到比其他已知的古代犬更古老,并可以最终标记的起源的时间和地点。
不过,批评人士对此表示反对,认为Germonpr的分析是不成熟和误导性的,他们认为这个标本和所有其他所谓的古老的犬头骨一样,可能只是一头狼的头骨,形状奇特。
拼图还是不远
Hulme-Beaman正在钻回第二个犬,目光回到了俄亥俄州,这次他看起来很紧张。牙齿发细裂纹,他担心自己的牙齿会破裂或碎裂:基因的珍贵样本消失在灰尘中,一个不可替代的博物馆标本被摧毁。
但他很幸运。根粉清理完毕后,其他牙齿仍保持完整。 Hulme-Beaman将牙齿返回到下颌骨,并将根部放在塑料袋中,将运往英国进行遗传分析。那将是最好的去处。他说。
今天,电脑已经能够完成考古学家甚至无法做到的事情:颅骨的几何分析。他们可以测量远远超过水平的长度或宽度,已经能够衡量真实的形状:如精确的轨道曲率,每个齿的凸出和凹槽。 Hulme-Beaman说,古代的基因可以告诉科学家动物来自哪里,但只有这些特定的形式可以让研究人员了解他们的驯化过程。例如,当狼变成狗时,鼻梁的角落变得更尖锐。
这是我们第一次仔细研究比利时Goyet洞穴中发现的怪异动物的头骨,并测量它们有多奇怪。他说他们是成为狗的狼?还是他们只是最稀有的狼?他说,结合遗传和形态测量应该让合作研究人员能够发现狗来自何时何地。
即将结束的时候,Hulme-Beaman收起笔记本电脑,研究样品,准备在土耳其伊斯坦布尔的下一站。导师提到,克利夫兰的一个博物馆里有许多他正在寻找的骨头,同事们可以亲自联系策展人。 Hulme-Beaman看起来有些疲倦,但仍然有微笑。大!他说,请给我他的联系方式。 (陆洁)
中国科学通报(2015-04-28第三版国际)
阅读更多信息
科学报告(英文)