令人惊讶的遗传学揭示了灵活的饮食可能有助于食叶狐猴抵抗森林砍伐

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一项对马达加斯加森林中发现的狐猴属的四种狐猴(Propithecus)的基因组进行测序的新研究表明,这些动物对树叶的口味一直延伸到它们的基因,这些基因也比濒临灭绝的动物的预期更加多样化物种。图片来源:杜克大学的 Lydia Greene

消化基因和解剖结构适应坚韧的叶子、果实,甚至松针。

水果和蔬菜对你有好处,如果你是狐猴,它们甚至可能有助于减轻栖息地丧失的影响。

一项新研究对四种狐猴(一种仅在马达加斯加森林中发现的狐猴属)的基因组进行了测序,发现这些动物对树叶的口味一直延伸到它们的基因,这些基因对于濒临灭绝的物种也比预期的更加多样化。

Sifakas 是食叶动物,这意味着它们的大部分食物都是由树叶组成的。叶子可能难以消化,并且富含有毒化合物,旨在防止它们被食用。与我们精心挑选的菠菜不同,树叶的味道也不太好,而且营养价值也不高。

正因为如此,食叶动物通常具有各种适应能力,例如较长的消化道,带有特殊的小袋,细菌可以帮助分解食物。

在 4 月 23 日发表在Science Advances 上的一项新研究中 , 研究人员对 Coquerel (Propithecus coquereli)、Verreaux (P. verreauxi)、金冠 (P. tattersalli) 和冠冠 (P. diadema) sifakas 的基因组进行了测序。被测序的个体是野生出生的,但被安置在杜克狐猴中心,除了两只 Verreaux 的 sifakas,一只野生,一只在圈养中出生。

这四种物种分布在马达加斯加的不同栖息地,从干旱的落叶林到热带雨林,但有着相似的饮食习惯。

一项对马达加斯加森林中发现的狐猴属的四种狐猴(Propithecus)的基因组进行测序的新研究表明,这些动物对树叶的口味一直延伸到它们的基因,这些基因也比濒临灭绝的动物的预期更加多样化物种。图片来源:杜克大学的 Lydia Greene

基因组显示了适应中和和消除叶子有毒化合物、优化营养吸收和检测苦味的分子证据。它们的基因组显示出的分子进化模式与其他远缘草食动物的分子进化模式相似,例如来自中非的疣猴和家牛。

然而,尽管是经过微调的食叶机器,sifakas 可以吃的不仅仅是树叶。他们会在时令时吃很多水果,也会愉快地咀嚼鲜花。

杜克大学进化人类学助理研究教授、该研究的主要作者伊莱恩·格瓦拉说:“Sifakas 可以利用能量更高、营养更丰富的食物,并且可以在稀缺的时候靠树叶生存。” .

面对森林破碎和干扰等威胁,这种饮食灵活性可能使它们比严格只吃叶子或只吃水果的表亲更有优势。

事实上,分析还表明,在栖息地不断缩小的岛屿上,sifakas 的遗传多样性比极度濒危物种的预期更为多样化。

“这些动物似乎确实具有非常健康的遗传多样性水平,这非常令人惊讶,”格瓦拉说

格瓦拉和她的团队测量了基因组杂合性,这是衡量遗传多样性和人口规模的指标。濒临灭绝的物种往往只剩下少量种群,杂合度很低。

Sifakas 不遵循这种模式,并且显示出比其他灵长类动物或其他极度濒危哺乳动物物种高得多的杂合性。杂合子种群往往更能抵御气候变化、栖息地丧失和新病原体等威胁。

然而,sifakas 的世代时间非常长,平均为 17 年,因此遗传多样性的丧失可能需要数十年才能变得明显。格瓦拉说,这项研究中发现的遗传多样性实际上可能反映了 50 年前马达加斯加森林砍伐率急剧增加之前人口的健康状况。

“Sifakas 仍然处于极度濒危状态,它们的种群数量正在减少,栖息地的丧失正在急剧加速,”格瓦拉说。

仍有乐观的空间。由于不挑食,与饮食受限的灵长类动物相比,sifakas 对森林砍伐和栖息地破碎化的敏感度可能较低,这使它们能够在森林不太原始的地区生存。

“我在狐猴中心看到过狐猴吃死松针,”格瓦拉说。 “他们的饮食真的很灵活。”

因此,它们更大的遗传多样性可能意味着 sifakas 仍有希望,如果它们的栖息地得到并保持保护和战略管理。

“如果我们采取行动,Sifakas 仍然有很好的机会。我们的结果更有理由尽我们所能帮助他们,”格瓦拉说。

参考:“Sifakas (Propithecus) 的比较基因组分析 ) 尽管处于濒危状态,但仍显示对叶和高杂合性的选择”,作者:Elaine E. Guevara、Timothy H. Webster、Richard R. Lawler、Brenda J. Bradley、Lydia K. Greene、Jeannin Ranaivonasy、Joelisoa Ratsirarson、R. Alan Harris、Yue Liu、Shwetha Murali、Muthuswamy Raveendran、Daniel S. T. Hughes、Donna M. M. M. Muzny、Anne D. Yoder、Kim C. Worley 和 Jeffrey Rogers,2021 年 4 月 23 日,J. Science Advances .
DOI:10.1126/sciadv.abd2274

这项工作由乔治华盛顿大学人类古生物学高级研究中心、杜克大学和温纳-格伦基金会资助。基因组测序和组装由美国国家人类基因组研究所授予 Richard Gibbs(HGSC,贝勒医学院)的 U54 HG003273 资助。