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May. 17 2019

馬兒這麼會跑,其實是近代才發生的事

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  • 新研究揭露,人們為了「速度」培育馬兒的行為,是在過去200年間才開始快速增加。(圖中是奧勒岡的馬兒。)PHOTOGRAPH BY KONRAD WOTHE, MINDEN PICTURES/NAT GEO IMAGE COLLECTION

  • 在南達科他州貝爾福什(Belle Fourche)的牧場上眺望的馬匹。尋找家馬起源之旅仍在繼續。PHOTOGRAPH BY STEPHEN ST. JOHN, NAT GEO IMAGE COLLECTION

  • 在紐約沙拉托加斯普陵(Saratoga Springs)的特拉弗斯錦標賽(Travers Stakes)上,遙控相機捕捉到一批純種公馬疾馳而過。PHOTOGRAPH BY MATT MOYER, NAT GEO IMAGE COLLECTION

有史以來最大型的非人類基因體研究,揭露了家馬馴化史的意外與一個警訊。

新研究揭露,人們為了「速度」培育馬兒的行為,是在過去200年間才開始快速增加。(圖中是奧勒岡的馬兒。)PHOTOGRAPH BY KONRAD WOTHE, MINDEN PICTURES/NAT GEO IMAGE COLLECTION

新研究揭露,人們為了「速度」培育馬兒的行為,是在過去200年間才開始快速增加。(圖中是奧勒岡的馬兒。)PHOTOGRAPH BY KONRAD WOTHE, MINDEN PICTURES/NAT GEO IMAGE COLLECTION

放眼全球,馬的種類似乎多到前所未有。從腳毛茸茸的克來茲代馬(Clydesdale )、渾身斑點的阿帕盧薩馬(Appaloosa)到一身金黃的阿哈爾捷金馬(Akhal-Teke),如今我們身邊大約有600種馬。

不過事實上,現生馬歸類起來只有兩個演化支系──家馬與蒙古瀕危的普氏野馬(Equus ferus ssp. przewalskii)。而根據目前最大規模的非人類基因體研究指出,家馬的基因多樣性因為人類高度培育而來到歷史最低點。

舉例來說,如果你檢測在5月4日的肯塔基德比賽馬大賽(Kentucky Derby)出賽的20匹純種公馬DNA,就會發現牠們大多數(或是全部)的Y染色體都可以追溯到西元1700年出生的一匹種公馬──達利.阿拉伯(Darley Arabian),這世界上有95%的純種公馬都是牠的後代。

據本篇新研究的主要作者、法國國家科學研究中心的分子考古學家路德維克.奧蘭多(Ludovic Orlando)所言,實際上在過去約1000年以來,所有家馬的Y染色體多樣性都在下滑。

這種趨勢值得注意,是因為基因多樣性的低落會導致有害的遺傳缺陷。專家們說明,如夜盲症與肌病變這樣的疾病已經在影響馬了。

這份刊登在《細胞》期刊上的研究,提供了歷來最詳盡的家馬演化史,檢視了數萬年來棲息在歐洲與亞洲的278隻馬匹標本的DNA。這份研究顯示從7世紀起,人們便挑選特定的性狀來為馬育種,儘管家馬的馴化起源可能更早。包括遺傳學家、考古學家、古生物學家、統計學家與電腦科學家,這項研究一共需要121名科學家投入。

奧蘭多說:「我們在這項計畫的真正目的,是要揭開在過去五到六千年間,家馬馴化與管理的全基因體史。」

「快」馬加鞭

如今我們一提起「馬」便會聯想到「快速」,但這特色很可能也是直到相對近代才加入馬的基因體裡去的。

奧蘭多與同事鑑定出在過去1000年裡,出現在馬兒身上使牠們更能夠勝任短程衝刺的基因變異。「結果暗示了愈古老的馬就愈擅長耐力長跑。」奧蘭多說──可以把這種差異看成馬拉松跑者與百米短跑運動員間的差別。

奧蘭多補充,家馬「跑速」的強化是因為在200年前左右的育種家,只選用少數種公馬育種的結果。而本次研究的第一作者,同時也是法國國家科學研究中心分子生物學家的安托萬.法吉(Antoine Fages)也提及,這種做法提升了馬的速度,但高度精挑細選的育種也使基因多樣性下降了14到16%。

在紐約沙拉托加斯普陵(Saratoga Springs)的特拉弗斯錦標賽(Travers Stakes)上,遙控相機捕捉到一批純種公馬疾馳而過。PHOTOGRAPH BY MATT MOYER, NAT GEO IMAGE COLLECTION

在紐約沙拉托加斯普陵(Saratoga Springs)的特拉弗斯錦標賽(Travers Stakes)上,遙控相機捕捉到一批純種公馬疾馳而過。PHOTOGRAPH BY MATT MOYER, NAT GEO IMAGE COLLECTION

法吉說道:「再沒其他歷史事件影響馬的基因多樣性如此之深了。」

大量啟發

這項研究另一項美妙的發現是,鑑定出了兩條前所未知、存在於4,000到4,500年前,如今已經消失的演化分支。其中一支分布在西歐的伊比利半島,另一支則來自西伯利亞。

「我們認為這兩種位於歐亞大陸相反兩端的分支,各別代表著在冰河期後暖化的全球氣候變遷下,所分離的兩條演化分支;而且牠們分別適應了在地環境。」奧蘭多說。

在南達科他州貝爾福什(Belle Fourche)的牧場上眺望的馬匹。尋找家馬起源之旅仍在繼續。PHOTOGRAPH BY STEPHEN ST. JOHN, NAT GEO IMAGE COLLECTION

在南達科他州貝爾福什(Belle Fourche)的牧場上眺望的馬匹。尋找家馬起源之旅仍在繼續。PHOTOGRAPH BY STEPHEN ST. JOHN, NAT GEO IMAGE COLLECTION

這些發現甚至更為重要,因為它們似乎能告訴我們家馬的第一次馴化是在何時、何地──這是一個相當爭議的議題。

例如,遺傳證據顯示伊比利支系在2,700年前左右開始逐漸消失,證實了家馬的馴化並非一個熱門理論所言──發源自目前的西班牙地區。

並未參與此次研究的堪薩斯大學考古學家桑德拉.奧爾森(Sandra Olsen)說:「顯然我們可以把這個理論放到一邊了。」

另一個家馬起源候選者是新石器時代一座名為波泰(Botai)聚落,位於如今的哈薩克。在那裡出土了家馬最早的化石證據。然而奧蘭多與同事在2018年的論文指出,波泰支系並沒有成為後來的家馬。

↑↑↑↑↑瀕危馬種的繁殖大突破
2013年的9月12號──一匹稀有的普氏野馬透過人工授精成功誕生,為增加瀕危物種數量帶來振奮的消息。雖然這項人工授精計畫歷時近七年才完成,但生物學家從中看到益處,並希望能藉此改善技術以取得更多成功案例。

「我有充分理由認為波泰是最早有紀錄顯示人們與家馬同在的地方,這點無庸置疑,」奧爾森說:「然而這些家馬後來成了普氏野馬,而非當代家馬。」

因此,家馬的尋根之旅仍是未完待續。奧蘭多表示還有許多樣本尚未定序,而團隊也尚未能納入世界其他地方的樣本,例如安納托力亞、烏克蘭、希臘與北馬其頓等地。

他說:「我們還有好多工作要做呢。」

延伸閱讀:馬不只臉長,還有表情大型動物都站著睡覺嗎?

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