樹懶「懶」自何處 古分子揭示奇異起源

休息中的樹懶 圖片來源：ISTOCK.COM

　　來源：中國科學報

　　本報訊 從啃食北美草原的大象般的龐然大物，到在南美洲太平洋沿岸出沒的駝鹿大小的游泳好手，樹懶已經在地球上遊盪了5000多萬年。然而，科學家對幾十種已知樹懶物種間的關係卻知之甚少。如今，對古代樹懶脫氧核糖核酸（DNA）和蛋白質（其中一些的年代超過10萬年）進行的兩項新分析正在改寫樹懶的家譜。新的研究甚至表明，3000萬年前，一座大陸橋將西印度群島和南美洲連接起來，使得這些行動緩慢的動物最終能夠到達這些島嶼。

　　「這是一個了不起的成就。」並未參與該項研究的美國田納西大學查塔努加分校古生物學家Timothy Gaudin說。

　　在已確認的100多種樹懶物種中，除6種外，其餘都已滅絕。因此，科學家不得不比較樹懶骨骼化石的形狀，從而拼湊出這些動物是如何進化的。然而，這樣的比較並不準確。如今，從化石中分離DNA和蛋白質的新技術使得比較早已滅絕動物的遺傳學特徵成為可能。

　　古代DNA讓科學家可以直接比較基因，而蛋白質的壽命更長。因此，儘管後者提供的信息並不那麼精確，但古生物學家正越來越多地使用它們研究那些更古老的化石。

　　在一項新的研究中，英國約克大學古蛋白質專家Samantha Presslee和她的同事從北美和南美採集了100多塊樹懶化石，旨在尋找膠原蛋白的蹤跡。這種蛋白質在骨骼中很常見，可以存活超過100萬年。在研究人員分析的17個樣本中，膠原蛋白都保存得足夠好，以至於他們能夠將構成蛋白質模塊的氨基酸序列拼接在一起。這使研究人員能夠比較各種膠原蛋白——其中一種膠原蛋白的歷史超過13萬年，並建立起可能的家譜。

　　科學家在6月6日出版的《自然—生態與進化》雜誌上報告了這一研究成果。

　　在另一項研究中，法國蒙佩利埃大學進化生物學家Frederic Delsuc和他的同事獨立分析了10塊年代在4.5萬年前到1萬年前之間的樹懶化石。這些化石中包含幾乎完整的線粒體DNA序列。線粒體DNA是在細胞能量產生機制中發現的遺傳物質。他們也用這些數據繪製了可能的樹懶家譜，

　　科學家在6月6日出版的《當代生物學》雜誌上描述了這一發現。

　　這兩個研究小組得出的結論驚人的相似——如今的三趾樹懶並不像之前認為的那樣在樹上形成自己的分支，而是與巨型地懶——巨爪地懶有著親緣關係，後者直到大約15000年前還生活在北美地區。而如今的兩趾樹懶是巨型南美磨齒獸的遠親，後者被認為是在不到10000年前滅絕的最後一種地懶。

　　也許最令人驚訝的是，直到大約5000年前，生活在西印度群島島嶼上的各種現已滅絕的樹懶，似乎都是從一個大約3000萬年前的共同祖先那裡進化而來的。

　　「從來沒有人這樣設想過。」Gaudin說。這意味著一群樹懶可能只到達過這些島嶼一次。這與一種理論相吻合，即許多動物不是通過游泳或漂流，而是由一座陸橋步行到達這些島嶼的。這座陸橋出現在大約3000萬年前，並在後來被淹沒。

　　「這兩項研究彼此一致的結果真的很有趣。」Gaudin說。但他警告說，新的分析只包括了已知樹懶物種的一小部分。Presslee說：「我們可以給這棵家族樹添加很多不同種類的已經滅絕的樹懶。但這是下一步。」

　　加拿大多倫多大學古生物學家Gerardo De Iuliis說，將化石形狀的數據與基因數據結合起來，可以得到更好的家族樹。這可能揭示了某些樹懶的特徵是如何多次獨立出現的，比如長長的、有力的前臂，這讓今天的樹懶能夠掛在樹枝上活動。「它們是奇異的動物，有著相似的奇異方式。」Gaudin說。（趙熙熙）

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