一項最新發表在《分子生物學與進化》期刊上的研究顯示,澳大利亞標志性物種考拉曾在大約10萬年前經歷過一次嚴重的人口數量崩塌,這一時間點遠早于人類登陸澳大利亞,因此基本排除了人類活動導致遠古考拉數量驟減的理論。研究人員通過精確測定考拉的基因突變率,并對全澳范圍采集的457份考拉基因組進行分析,重構了該物種的古代種群史,結果顯示考拉數量在距今約10萬年時大幅下滑,而此前多項研究一直認為這一轉折點發生在約4萬年前、即人類抵達澳大利亞之后。
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考拉在當代城市中幾乎無處不在:它們出現在T恤、鑰匙扣、文具與各類紀念品上,但在澳大利亞東部部分地區,要在野外看到一只真正的考拉卻愈發困難。目前,昆士蘭州、新南威爾士州以及澳大利亞首都領地的考拉種群已被列入國家環境法框架下的“瀕危”物種名錄,反映出這一物種在現代面臨的新一輪生存危機。
由于考拉化石記錄極為稀少,傳統方法很難準確估算其古代種群規模及變動過程,科研團隊因此轉而求助于基因組學。研究者指出,基因組就像一部“歷史檔案”,保存了祖先種群規模變動留下的遺傳信號,只要掌握突變率,就能將這些信號轉換成時間軸上的具體人口曲線。
此前基于基因數據的研究曾推斷,考拉在約4萬年前出現數量大幅下降,這一時間恰與人類登陸澳大利亞相近,因此不少學者將早期人類活動視為包括考拉在內的多種大型動物滅絕的潛在原因之一。不過,古代澳洲巨型動物(“巨型有袋類”等)消亡的真正驅動因素一直爭議不斷,人類狩獵、棲息地變化和氣候震蕩究竟誰主誰次,尚無統一結論。
為厘清時間線,此次研究團隊首先構建了考拉自身的突變率基準,而不是繼續沿用人類或小鼠等有胎盤哺乳動物的參考值。他們測序了來自三個位點家系的12只考拉基因組,其中包括7只親代和5只子代,通過逐一比對親代與子代的DNA差異來統計每一代中新出現的突變數量。
結果顯示,考拉基因組約有34億個可能發生變異的堿基位點,但每只后代身上僅檢測到25處新突變。研究者形象地將這一工作比喻為:在超過1000套《指環王》三部曲的文本中,只查找25個被誤打的字母,由此可見突變信號之稀少與篩查工作的精細程度。
在獲得這一物種特異性的突變率之后,團隊把它應用到此前已采集的457份考拉基因組數據上,這些樣本覆蓋了考拉在澳大利亞現存分布范圍的各主要群體。通過模型推斷,他們重建了考拉過去數十萬年的有效種群數量變化曲線,并鎖定大規模數量下滑發生在約10萬年前,而非過去文獻中的4萬年前。
這一時間重估直接將考拉種群崩塌事件推前約6萬年,意味著它發生在第一批人類抵達澳大利亞之前,從而在時間上“為人類洗冤”,幾乎排除了人類直接導致遠古考拉數量銳減的可能性。此外,這也是雙門齒目(包括袋熊、袋鼠、負鼠等有袋類目群)中首個突變率實測結果,為日后解析其他澳洲有袋動物的演化歷史提供了重要基準。
研究還指出,以往估算考拉古代種群規模的工作,多半被迫沿用人類、小鼠等遠緣物種的突變率參數,這在時間尺度推斷上不可避免會引入系統偏差。如今,隨著考拉自身突變率的加入,相關模型的時間軸得到全面校正,關于該物種在澳洲大陸上興衰起伏的遺傳時間線也被“重寫”。
那么,既然不是人類,導致考拉數量在10萬年前驟然下滑的真正原因是什么?研究團隊認為,這與當時澳大利亞所經歷的劇烈環境與氣候變化高度同步。在跨度約250萬年至1.17萬年前的更新世時期,地球氣候在長期的冰期與間冰期之間反復擺動,冷干與暖濕條件交替主導著全球以及澳大利亞大陸的生態格局。
隨著氣候轉冷變干,澳大利亞南部的土地逐漸干燥化,內陸和南部大片區域被半干旱灌木地所取代,其中包括如今著名的納拉伯平原的大規模擴張。這片廣袤的干燥屏障不僅顯著壓縮了適合考拉生存的森林和林地面積,也在地理上隔斷了澳大利亞東西兩側的考拉種群。
研究指出,納拉伯平原以西的考拉種群后來被認為與現代東部考拉屬于不同物種,該西部譜系最終在約2.8萬年前滅絕。與之形成對比的是,東部的考拉種群雖然被壓縮在澳大利亞東海岸一小片森林區域內,但仍頑強地度過了多輪嚴酷冰期,保留了物種延續的“火種”。
隨后,在過去約1.7萬年里隨著氣候由冷干轉向相對暖濕,東部殘存的考拉種群開始重新擴張,沿東海岸向更廣區域蔓延。遺傳分析顯示,這一過程中逐漸形成并分化出如今沿澳大利亞東海岸分布的五個主要遺傳群體,構成現代東部考拉的整體種群結構。
該研究的作者表示,接下來他們希望將類似的基因組分析方法應用于其他澳大利亞物種,特別是與已滅絕巨型動物關系最近的現存物種,以檢驗這些動物是否也同樣在遠早于人類到來時就經歷過顯著的數量下滑。如果類似模式被反復觀察到,將進一步強化“自然氣候循環與環境變化在澳洲古代物種興衰中扮演核心角色”的觀點。
然而,對考拉而言,遠古的危機并未成為歷史終點,當下它們再次與生存壓力短兵相接。研究引用的資料指出,今天澳大利亞各地的考拉種群正在經歷新一輪數量下滑,瀕危評估與保護呼聲不斷升級。
古今兩次衰退之間有一個重要相似點:棲息地減少仍然是主因之一。在遠古,全球冰期—間冰期循環及由此帶來的大陸干燥化和植被更替幾乎無法避免,是地球軌道變化所驅動的自然過程;而在現代,人類歷史與現實中的大規模砍伐森林、城市擴張和土地開發,則在短時間內造成了同樣嚴重甚至更劇烈的棲息地喪失。
研究指出,現代考拉所面臨的威脅并不止于棲息地縮減,還包括歷史和持續性的捕獵、疾病傳播、道路交通致死、野犬攻擊以及叢林大火頻率與強度的上升等多重壓力疊加。這些因素共同作用,使得某些區域的考拉種群不僅數量銳減,遺傳多樣性也開始出現下滑跡象。
令人稍感寬慰的是,遺傳分析表明,多數考拉種群的遺傳多樣性流失發生在相對較近的時間窗口內,這意味著通過迅速而有效的保育措施,仍有機會阻止進一步的遺傳退化和近交風險。科學家呼吁,保護和恢復適宜棲息地、控制關鍵威脅因素,并在必要時實施科學的種群管理與遷地保護,有望幫助考拉度過這一次現代“瓶頸期”。
研究最后寫道,更新世的嚴酷氣候與環境劇變曾經將考拉推到滅絕邊緣,但東部種群最終熬了過來并再度擴散,形成今天人們所熟悉的考拉分布格局。在經歷了一次被時間線“平反”的古老崩塌之后,這一物種如今再次站在十字路口,科學界與公眾也在密切關注:東部考拉能否再一次穿越難關,延續它在澳大利亞森林中的身影。
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