【资料】【文献翻译】从古犬看犬类起源

狗, 演化, 起源

本帖最后由羽·凌风于 2013-11-23 15:58 编辑
和这篇Complete Mitochondrial Genomes of Ancient Canids Suggest a European Origin of Domestic Dogs（对史前犬科动物的全线粒体基因组分析显示家犬起源于欧洲）一起发表在Science上的综述~
话说新研究面临的挑战好巨大~~~

原文在此：http://www.sciencemag.org/content/342/6160/785.full

Old Dogs Teach a New Lesson About Canine Origins
从古犬看犬类起源

ELIZABETH PENNISI

千万年前，当灰狼走出阴影来到人类身边之时，属于狗的故事就开始了。对此演化历程人们没什么异议——但狗到底来自何时何地，仍是一个谜。如今的主流假说认为，狗是在中东或东亚起源的。刊登在871页的研究检测了古犬和古狼化石中的DNA，并得出了新的结论：狗起源于欧洲的一个现已灭绝的狼种。

和狗有关的争论仍在继续。对于这项新的研究结果，来自英国杜伦大学（the University of Durham）的进化生物学家Greger Larson说道：“有那么多证据在手上，要证明狗不是从欧洲起源的，反而还比较困难。”但一些东亚起源学说的支持者则表示，线粒体DNA不能完整地描述狗的演化历史，而且研究所用的古犬样本大部分都是来自于欧洲的，以此得出的结论并不严谨。来自俄罗斯圣彼得堡国立大学（St. Petersburg State University）、在这场争论中保持中立的遗传学家Stephen O’Brien认为：“光有线粒体DNA还不够，我们还需要看到更确信的证据。”

尽管我们已经获得了许多有关古犬和古狼的考古资料，但研究者们依然无法从这些骨头里拼凑出这些动物的演化历史，因为狼和狗实在是太难区分了。那些主要在欧洲出土的狼狗化石也无法证明狗的起源之地确实在此。狼不像绵羊和山羊的祖先那样仅仅分布在中东的一小片地区，狼的足迹曾经可是遍布了葡萄牙到西伯利亚再到北美的土地。鉴于此，一些研究者认为，狗可能起源于许多不同的地方。

那些追寻狗起源的科学家现在都把目光转向研究现代动物的DNA。早在2002年，斯德哥尔摩皇家技术研究所（the Royal Institute of Technology）的Peter Savolainen和中国科学院昆明动物研究所（the Kunming Institute of Zoology）的Ya-ping Zhang以及他们的同事就分析过来自世界各地的几十只狼和上百只狗的线粒体DNA（mtDNA）。他们发现最大遗传多样性地区（the greatest genetic diversity）——一个物种的可能起源地——在东亚南部，这意味着狗可能起源于此。他们后来又检测了狗、狼和郊狼的全线粒体和Y染色体基因组，再次证实了自己的结论。

但在2010年，来自加州大学洛杉矶分校（the University of California, Los Angeles）的Robert Wayne和他的同事也分析了世界各地的上百只狗和狼的全基因组的48,000个位点。他们发现，相比东亚的狼，狗和中东的狼有更多相同的DNA序列，这其中包括一些中东狼特有的基因序列。Wayne认为，这项结果显示狗的祖先来源于中东。

每一方都认为对方没有获得足够代表全世界的样本，因此对方的理论都站不住脚。去年，Larson和他的同事权衡和分析后表示，只研究现代动物的DNA不能解决演化的问题，因为不同品种的狗和狼在漫长的驯化历史中都存在杂交的现象。“只有古代动物的DNA可以提供帮助”，来自巴黎国家自然历史博物馆（National Museum of Natural History）、法国国家科学研究院（CNRS）的古生物学家Jean-Denis Vigne如是说。

其实Wayne早就考虑到这点了。90年代以来，他的团队就开始定期从各考古学家处取得了许多古犬的DNA样本，但能够检测出序列的样本数量依然太少，不足以开展研究。到2010年，和进化遗传学家Olaf Thalmann合作后，他们终于可以开始检测完整的线粒体基因组和关键的核DNA，以进行研究了。

Wayne、Thalmann（现在芬兰图尔库大学the University of Turku）和他们的团队从18个古代样本中取得了大部分或全部的线粒体基因组，这些样本包括了8个似狗样本和10个似狼样本，而且大部分都来自欧洲。研究者比较了这些有1000至36,000年历史的古代样本和现代动物包括77只品种各异的狗、49只狼和4只郊狼的mtDNA。基于DNA序列的差异性，他们建立出了一个可以描述各样本亲缘关系的系统进化树。

这项分析结果带来了两个惊喜。首先，大部分现代狗都和古狼的亲缘关系更近，而非现代狼。Thalmann提到：“演化成现代狗的那些狼可能都已经灭绝了。”这个发现支持了在五月纽约冷泉港开展的基因组生物学会议（The Biology of Genomes meeting）上报道的全基因组研究的结果，在该会议上Wayne的团队同样也提出了现代狼并非狗的直系祖先。

第二个惊喜有关地理：和现代狗亲缘关系密切的古犬样本统统来自欧洲。举个例子，和现代狗最大的一条支系具有最近亲缘关系的狼生活在14,500年前的瑞士；而德国的古犬和现代狗的另一条支系关系非常密切。“这提供了新的重要信息”，来自意大利基耶地-佩斯卡拉大学（the “G. d’Annunzio” University of Chieti-Pescara）的病理学家Renato Mariani-Costantini说道，他先前曾研究过五只意大利古犬的线粒体DNA，该研究的结果同样证实了狗起源于欧洲。

一些遗传学家认为狗的驯化是在农耕文明产生之后，但新的研究显示驯化开始的时间比这更早，是在狩猎-采集文明兴盛之时。Wayne和他的团队根据突变率和样本中的可观察的遗传变异情况预测，人类对狗的驯化开始于18,800至32,100年前，这比农耕文明的产生早了15,000至20,000年。

研究者没能获得来自中东和东亚的古犬的有效DNA样本。这是一个重大的缺陷。对此，依然支持南中国起源学说的Savolainen表示：“这项研究不够客观。”他和其他支持者都因为研究中只用了极少数中东和东亚狼、而使用了许多欧洲狼，而对此结果表示质疑。“这就和研究人类的起源一样，你不能只有来自非洲的样本。”

此外，由母亲传给女儿的mtDNA，“只能反映一小部分的演化历史”，芝加哥伊利诺伊大学的进化生物学家Chung-I Wu如此认为。由于在研究所预测的那段最初驯化的时期中，人类的迁移非常频繁，Wu怀疑来自欧洲以外的雄犬可能会和欧洲的雌犬繁殖，这也将导致Wayne和Thalmann观察到的结果，但却和他们论述的情景存在差异。“两部分的基因讲述了两个不同的故事。”

Wayne和Thalmann现在已经开始着手从古犬和古狼化石中提取核DNA用于研究，Larson和其他研究者也在进行这项工作。但更多更完整的基因组研究是否可以彻底解决这场争论，O’Brien表示很怀疑，因为在漫长的演化历史中，狗和狼之间的杂交实在是太频繁了，这只会让基因研究越来越陷入迷途。“基因考古学有它的局限性，”他说道，“它可以解决一些问题，但不能解决所有，就像目前狗所面临的情况一样。”