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May. 15 2020

搶救大貓!研究獅子演化為保育帶來啟發

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  • 在坦尚尼亞的晨輝下,一頭非洲獅穿過高高的草叢。PHOTOGRAPH BY MELISSA GROO, NAT GEO IMAGE COLLECTION

  • 已滅絕的穴獅可能沒有鬃毛,也許這正是非洲獅對牠們興趣缺缺的原因。PHOTOGRAPH BY DEAGOSTINI, GETTY/ARTWORK BY MIKE DONNELLY

包含已滅絕的穴獅在內,科學家首度完成共20頭獅子的基因體定序,並對牠們的演化樹提出洞見。

在坦尚尼亞的晨輝下,一頭非洲獅穿過高高的草叢。PHOTOGRAPH BY MELISSA GROO, NAT GEO IMAGE COLLECTION

在坦尚尼亞的晨輝下,一頭非洲獅穿過高高的草叢。PHOTOGRAPH BY MELISSA GROO, NAT GEO IMAGE COLLECTION

在3萬年前,地球上徘徊著各式各樣的獅子,獵殺著四大洲上的獵物。穴獅是當中最繁盛的其中一種,牠們的足跡從西班牙漫步到歐亞大陸,再到今日的阿拉斯加和育空,同時也成了史前洞穴藝術中相當普遍的題材。

與此同時,比非洲獅及劍齒虎還要魁梧的美洲擬獅,潛伏在整個北美洲和甚至南美洲的部分地區。在非洲、中東與印度的不同棲地裡,也生活著其他大大小小的獅子。雖然這些生物絕大多數已經滅絕,但科學家能循著遺傳線索闡明牠們的故事,也能更進一步理解牠們瀕臨滅絕的當代表親。

在過去150年內,全球的非洲獅族群數量下滑超過20倍,剩下不到2萬5000頭,數量下滑原因大多是狩獵與棲地流失。在印度境內,亞洲獅則僅剩600頭。

為了拯救世界上尚存的獅子,以及一步理解不同類型獅子間的關係,一個跨國科學團隊建立了20頭獅子的完整基因體定序,其中14頭已死去許久,包括兩頭3萬年前的穴獅,牠們被保存在西伯利亞與育空的永凍層中。

5月4號發表在《美國國家科學院學報》(Proceedings of the National Academy of Sciences)上的研究顯示, 穴獅並沒有與其他種類的獅子雜交,並且亞洲獅大約在7萬年前與牠們的祖先在演化上分道揚鑣,該研究也接露了其他關於獅子演化的祕密。

已滅絕的穴獅可能沒有鬃毛,也許這正是非洲獅對牠們興趣缺缺的原因。PHOTOGRAPH BY DEAGOSTINI, GETTY/ARTWORK BY MIKE DONNELLY

已滅絕的穴獅可能沒有鬃毛,也許這正是非洲獅對牠們興趣缺缺的原因。PHOTOGRAPH BY DEAGOSTINI, GETTY/ARTWORK BY MIKE DONNELLY

這份論文「鑑往知來,」哥本哈根大學遺傳學家、該研究的共同作者羅斯.巴內特(Ross Barnett)說:「如果你只看現代的獅子,會錯過這些故事。」

出走非洲

巴內特提及,研究結果支持獅子有些類似人類,是在一次次的遷徙中從非洲向外開枝闊葉。

研究指出,穴獅是最早出走的,牠們在50萬年前就與非洲的親戚分離,並在之後演化出稍稍不同的特徵。巴奈特說,例如我們能「從歐洲良好的洞穴藝術中得知,雄穴獅並沒有鬃毛。」穴獅遍布歐亞大陸,並進入北美洲。

然而令人意外的是,基因分析揭露穴獅與今天非洲獅的祖先並沒有雜交。這有些奇怪,因為大多數大貓已知只有有機會,偶爾都會雜交,即使是在非常不同的物種之間也是如此,例如獅子與老虎。該研究的共同作者、巴塞隆納演化生物研究所的馬克.德.曼努埃爾(Marc de Manuel)表示。

有可能是某個因素阻止了牠們之間的雜交,而且這個因素不只和地理有關,因為牠們的分布範圍曾在亞州西南方重疊了一段時間。

巴內特表示,這可能是因為穴獅沒有鬃毛,而雌非洲獅視鬃毛為判斷身強體健的重要指標。或許是因為這樣,其他種類的獅子才不把雄穴獅當作候選伴侶。

另一次遷徙與分離發生在7萬年前亞洲獅的祖先離開非洲時。這些獅子曾一度遍及沙烏地阿拉伯到印度之間,但如今亞洲獅僅剩一小群孤立的族群,存在於印度西部的吉爾森林(Gir Forest)中。

諾瓦東南大學 (Nova Southeastern University)的學者史蒂夫.奧布賴恩(Steve O’Brien)表示。

有賴保育工作的努力,自1990年代以來,亞洲獅的族群數成長了近三倍,不過因為高度近親繁殖,牠們的基因多樣性相當低。奧布賴恩表示,後果就是雄亞洲獅出現畸形的精子,睪固酮的濃度也比非洲獅低上十倍。

巴內特說,如果遺傳多樣性繼續流失,也許有一天需要替族群引入新的基因,但這麼做不僅有爭議,在政治也有一定困難。

滅絕的大貓

研究的另一部分,從另外三支已經滅絕的譜系蒐集了數個個體的基因體:北非的巴巴里獅(Panthera leo leo)、中東獅,以及南非的開普獅。三種獅子在外觀上略有差異,但新的基因體資料顯示牠們算不上相異的物種。

研究成果大致支持目前主流的觀點,即獅子分成兩個亞種:亞洲獅與分布在中、西非的族群如今一起被歸為Panthera leo leo;而東、南非的獅子族群則歸為Panthera leo melanochaita。然而論文也顯示中非僅存的數百頭獅子,可能和東、南非的獅子更接近,不過這項發現還需要更多研究來佐證。

獅子在西非極度瀕危,僅存約四百餘頭,科學家曾建議將獅子再引入該地。

根據這份研究,由於西非的獅群在遺傳上與已滅絕的巴巴里獅最為相近,因此如果有任何再引入獅群的計畫,西非獅會是很好的種源──儘管目前這是不太可能實行的方案。

別再流「獅」

過去獅子分布相當廣泛,且除了穴獅之外,不同的獅子族群也有足夠的雜交來擴散基因,而這對物種的長期健康相當重要。

研究的作者們表示,研究強調了擁有棲地相連的廣大保護區有多重要,這不僅能讓基因維持交流,也能保護動物免遭盜獵。這份研究也讓我們面對保育獅子與對抗未來獅群流失的緊迫性。

一個發人省思的重點是,研究顯示巴巴里獅在消失之前,基因多樣性相對健康許多,這表示從演化來看滅絕其實來得很快,德.曼努埃爾說,要是人們不重視保育,現存的獅子也可能面臨同樣結果。

延伸閱讀:在現實生活中,主導獅群的應該是辛巴的媽媽101動物教室:獅子

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