古代DNA揭示了“恐怖”的地狱狼的秘密-从权力游戏中出名

15,000年前，两只灰狼（左下）在北美西南部的野牛尸体上面对着一群可怕的狼。

一个国际科学家小组在《自然》杂志上报道，这种标志性的，史前的野狼是在11千年前在洛杉矶和美洲其他地区徘徊的，是与稍小一些的灰狼截然不同的物种。

这项研究揭开了生物学家思考了100多年的谜团，这项研究是由UCLA的研究人员，英国达勒姆大学，澳大利亚阿德莱德大学和德国路德维希·马克西米利安大学的同事共同领导的。

加利福尼亚大学洛杉矶分校的杰出教授罗伯特·韦恩说：“可怕的可怕狼，是洛杉矶和拉布雷亚焦油坑的传奇象征，已经在许多在更新世末期灭绝的大型独特物种中占有一席之地。”生态学和进化生物学研究的共同作者。俗称“冰河时代”的更新世大约在11700年前结束。

从La Brea Tar Pit挖出了4,000多头可怕的狼，但科学家对其演化或最终消失的原因知之甚少。在富含化石的矿坑中也发现了灰狼，直到今天仍然存活。

合著者安吉拉（Angela）说：“大灰狼一直是美洲上一个冰河时代的标志性代表，但我们对它们的进化史的了解仅限于我们从它们骨头的大小和形状中可以看到的东西。”达勒姆大学（Durham University）佩里（Perri）。

这些骨头现在正显露更多。研究人员使用先进的分子方法分析了从13,000到50,000年前的化石骨骼中的5个可怕的狼基因组，这使研究人员能够首次重建长灭绝的食肉动物的进化历史。

值得注意的是，他们没有发现可怕狼与北美灰狼或土狼之间基因流动的证据。没有任何遗传转移表明，恶狼是与这些其他物种的冰河世纪祖先孤立地进化而来的。

“我们发现那头凶恶的狼与灰太狼没有密切关系。此外，我们已经证明，这头凶猛的狼从未与灰太狼交配。”共同首席作者爱丽丝·穆顿（Alice Mouton）说，他曾在韦恩实验室担任加州大学洛杉矶分校的博士后研究员，从事生态和进化生物学方面的研究。

灰太狼和小得多的土狼的祖先是在欧亚大陆进化而来的，据认为它们在不到137万年前（相对较新的进化时期）移居北美。另一方面，根据与这些物种的遗传差异，这头可怕的狼现在被认为起源于美洲。

“当我们刚开始这项研究时，可怕的狼只是增强了的灰狼，所以我们惊讶地发现它们在遗传上有如此巨大的差异，以至于它们很可能无法交配，”该研究的最后一次说道。作者Laurent Frantz，路德维希·马克西米利安大学（Ludwig Maximillian University）和英国女王玛丽大学（Queen Mary University）教授。“这必须意味着，在北美，狼已经很长一段时间被孤立，以致于在遗传上如此独特。”

联合首席作者，阿德莱德大学的基伦·米切尔说：“枯萎的狼有时被描绘成神话中的动物，巨狼四处徘徊在凄凉的冰冻的风景中，但事实却变得更加有趣。”

在繁殖方面，这头可怕的狼是“孤独的狼”

当狼谱系的地理范围重叠时，它们的杂交就很普遍。例如，现代灰狼和土狼在北美经常杂交。然而，研究人员使用了包括更新世可怕狼，22只现代北美灰狼和土狼以及三只古代狗的数据集，发现这只可怕狼与其他任何狼都没有交配-可能是因为它在遗传上无能为力与那些物种繁殖。

“尽管在晚更新世期间有广泛的范围重叠，我们的发现没有证据表明在深狼和灰狼或土狼之间存在基因流动，这表明灰狼和土狼的共同祖先很可能是在地理上与灰狼血统的成员隔离开来的。 ”，韦恩说。“这一结果与可怕的狼起源于美洲的假说相符。”

关于这头可怕的狼的另一种假设（在本研究中未经测试）与它的灭绝有关。人们普遍认为，由于它的体型（比灰狼和土狼大），这头野狼更擅长于捕猎大型猎物，无法在常规食物的灭绝中生存。如今，比利时列日大学的博士后研究员穆顿认为，缺乏杂交可能加速了它的灭亡。

她说：“也许这头可怕的狼无法杂交，没有提供可能使他们生存的必要新特征。”

揭开可怕狼DNA的神秘面纱

尽管本研究中测序的恶狼没有灰狼，土狼或其最近的北美祖先的血统，但将恶狼的DNA与灰狼，土狼和各种其他类似狼的物种的DNA进行了比较。共同但遥远的进化关系。

穆顿说：“可怕的狼的祖先可能是在500万年前与灰狼的祖先相遇的，这发现如此之早就令人惊讶，”莫顿说。“这一发现凸显了这头可怕的狼多么特别和独特。”

根据他们的基因组分析，研究人员还得出结论，共有三大家族起源于共同的血统：地狼，非洲jack狼和包括所有其他现有的类似狼的物种（包括灰狼）的群体。

韦恩指出，如今主要生活在北美荒野和偏远地区的灰狼与非洲野狗和埃塞俄比亚狼的关系更紧密，而不是与狼群息息相关。

该研究是有史以来第一个报告有关狼的全基因组数据的研究。

在UCLA，达勒姆大学，牛津大学，阿德莱德大学，路德维希·马克西米利安大学和玛丽女王大学的共同努力下进行的基因组分析，重点研究了在古代遗迹中丰富的核基因组和线粒体基因组。

穆顿说：“测序技术的成本降低，再加上用于高度降解材料的最新分子生物学方法，使我们能够从化石中回收DNA。”“古代DNA基因组分析代表了一种令人难以置信的工具，可以更好地了解古代和灭绝物种的进化历史。”

参考：安吉拉·R·佩里（Angela R. Perri），基伦·米切尔（Kieren J. Mitchell），爱丽丝·木顿（Alice Mouton），桑德拉·阿尔瓦雷斯·卡雷特罗，阿德·赫尔姆·比曼，詹姆斯·海尔，亚历山德拉·贾米森，朱莉·米切恩，奥黛丽·T·安德里亚Lin，Blaine W.Schubert，Carly Ameen，Ekaterina E.Antipina，Pere Bover，Selina Brace，Alberto Carmagnini，ChristianCarøe，Jose A.Samaniego Castruita，James C.Chatters，Keith Dobney，Mario dos Reis，allowen Evin，Philippe Gaubert ，Shyam Gopalakrishnan，Graham Gower，Holly Heiniger，Kristofer M.Helgen，Josh Kapp，Pavel A.Kosintsev，Anna Linderholm，Andrew T.Ozga，Samantha Presslee，Alexander T.Salis，Nedda F.Saremi，Colin Shew，Katherine Skerry，德米特里·塔拉年科（Dmitry E.韦恩（K. Wayne），格雷格·拉尔森（Greger Larson），艾伦·库珀（Alan Cooper）和洛朗·弗朗茨（Laurent AF Frantz），2021年1月13日，自然。DOI：
10.1038 / s41586-020-03082-x

这项研究的49位合著者还包括加州大学洛杉矶分校杰出的生态学和进化生物学教授布莱尔·范·弗肯伯格（Bleaire Van Valkenburgh），他担任Donald R. Dickey脊椎动物生物学主席。朱莉·梅琴（Julie Meachen）在加州大学洛杉矶分校（UCLA）获得了生态学和进化生物学博士学位，现在是爱荷华州得梅因大学的解剖学副教授；加州大学洛杉矶分校生态与进化生物学实验室技术员科林·舒（Colin Shew）；以及来自英国，澳大利亚，德国，俄罗斯，西班牙，法国，丹麦和其他国家的数十名其他研究人员。

该研究的资金来源包括国家科学基金会，海军研究办公室，居里夫人基金会，欧洲研究理事会，自然环境研究理事会，惠康基金会和澳大利亚研究理事会。《自然》杂志列出了许多其他认可。