树懒

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TUhjnbcbe - 2025/6/6 1:08:00

从啃食北美草原的大象大小的动物,到在南美洲太平洋沿岸出没的驼鹿大小的游泳者,树獭已经在地球上游荡了多万年。然而,科学家们对几十种已知物种之间的关系知之甚少。现在,对古代树懒DNA和蛋白质的两项新分析正在改写树懒的家谱。研究甚至表明,万年前,一座大陆桥将西印度群岛和南美洲连接起来,使得这些行动缓慢的动物能够到达这些岛屿。

“这是一个了不起的成就,”田纳西大学查塔努加分校的古生物学家蒂莫西·高丁(TimothyGaudin)说。

在已确认的多种树懒中,除6种外,其余都已灭绝。因此,科学家们不得不比较化石骨骼的形状,以拼凑出这些动物是如何进化的。然而,这样的比较并不明确,从化石中分离DNA和蛋白质的新技术使比较早已灭绝的动物的遗传学成为可能。古代DNA允许科学家直接比较基因,但蛋白质的寿命更长。因此,尽管它们提供的信息不那么精确,但古生物学家越来越多地使用它们来研究更古老的化石。

在一项新的研究中,英国约克大学的古蛋白质专家萨曼莎·普莱斯利和她的同事们从北美和南美采集了多块树懒化石,以寻找胶原蛋白的踪迹。这种蛋白质在骨骼中很常见,可以存活超过万年。在研究人员分析的17个样本中,胶原蛋白保存得足够好,以至于他们能够将构成蛋白质构建块的氨基酸序列拼接在一起。这使他们能够比较各种胶原蛋白——其中一种胶原蛋白的历史超过13万年——并建立可能的家谱,他们在今天的《自然生态与进化》(NatureEcologyEvolution)杂志上对其进行了描述。

法国蒙佩利埃大学的进化生物学家弗雷德里克·德尔苏克(FredericDelsuc)和他的同事们独立工作,分析了10块年龄在1万到4.5万岁之间的树懒化石中几乎完整的线粒体DNA序列。线粒体DNA是细胞能量产生机制中发现的遗传物质。他们也用这些数据绘制了可能是树懒的家谱,该小组今天在《当代生物学》(CurrentBiology)杂志上描述了这些家谱。

这两个研究小组得出了惊人的相似结论:如今的三趾树懒并不像之前认为的那样在树上形成自己的树枝,而是与巨型地懒Megalonyx有亲缘关系,这种树懒直到大约1年前还生活在北美。如今的两趾树懒是南美巨型树懒的远亲,据信,树懒是在不到一万年前灭绝的最后一种地懒。

也许最令人惊讶的是,直到大约年前,生活在西印度群岛岛屿上的各种各样现已灭绝的树懒似乎都是从一个生活在大约万年前的共同祖先进化而来的。“从来没有人这样建议过,”高丁说。这意味着一群树懒可能只到达过这个岛屿一次。这与一种理论相吻合,即许多动物不是游泳或漂流,而是步行通过一座陆桥到达该岛的。这座陆桥出现在大约万年前,后来被淹没。

“(两个研究)彼此一致的事实真的很有趣,”高丁说。但是,他警告说,分析只包括了已知物种的一小部分。Presslee说:“我们可以给这棵树添加很多不同种类的已经灭绝的树懒。”“这是下一步。”加拿大多伦多大学的古生物学家杰拉尔多·德尤利斯(GerardoDeIuliis)说,将化石形状的数据与基因数据结合起来,可以培育出更好的树木。这可能揭示了某些树懒的特征是如何多次独立出现的,比如长长的、有力的前臂,它能让今天的树懒挂在树枝上活动。“它们是奇异的动物,有着相似的奇异方式,”高丁说。

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