墨西哥土壤下的猛犸象之谜比我们想象的要大得多
墨西哥土壤下的猛犸象之谜比我们想象的要大得多
（化石网cnfossil.com）据今日科学新闻：在距离墨西哥城仅几英里的墨西哥东北部尘土飞扬的土地上，建筑工人为后来成为费利佩·安格勒斯国际机场的地方破土动工。但随着地球为未来让路，一些比现代工程更古老的东西被发掘出来。该地区曾经是现已不复存在的萨尔托坎湖的所在地，揭示了一个意想不到的古代骨骼宝库——数百块猛犸象化石。
对于古生物学家来说，这一发现令人振奋。至少发现了110头猛犸象，以及其他史前动物的遗骸。这些不是过去的随机遗迹；他们有望揭示在人类出现之前很久就在美洲漫游的古代生物的新见解。
几十年来，古生物学家一直认为这些猛犸象与北美发现的猛犸象是同一物种——哥伦比亚猛犸象（Mammuthus columbi）。毕竟，该物种原产于北美和中美洲，化石记录表明它们与来自欧亚大陆的猛犸象（Mammuthus primigenius）关系密切。但研究人员从字面和比喻上挖掘的越多，故事就越复杂。
哥伦比亚猛犸象：一个不断变化的遗产
长期以来，哥伦比亚猛犸象被认为是由两种猛犸象物种的杂交进化而来的：长毛猛犸象和草原猛犸象（Mammuthus trogontherii）。科学家们认为，这种杂交发生在80万到40万年前，产生了一种在更新世晚期主导美洲大陆的强大物种。
但在墨西哥发现的猛犸象，以及2016年至2019年间在附近的Tultepec出土的其他化石，很快就会对这一被广泛接受的理论产生怀疑。一项突破即将到来，这项突破不仅将改变我们对哥伦比亚猛犸象的理解，还将罕见地揭示古代DNA的复杂性。
DNA保存之谜
DNA是一种脆弱的东西。对于大多数动物来说，即使几千年也会将遗传物质降解到无法识别的程度。在墨西哥等温暖的气候条件下，DNA保存尤其困难。热带高温往往比北方的寒冷气候更快地破坏遗传物质中的分子键，在北方，猛犸象和其他更新世生物更为常见。
然而，尽管困难重重，科学家们还是能够从埋在土壤下的猛犸象中提取线粒体DNA（mtDNA）。与从父母双方遗传的核DNA不同，线粒体DNA只从母亲那里遗传，使其成为追踪古代物种母系谱系的宝贵工具。尽管它只提供了一个物种基因组成的部分快照，但mtDNA可以揭示重要的模式，帮助科学家了解已灭绝动物的进化历史。
基因启示
2021年发表在《科学》杂志上的一项研究颠覆了人们对哥伦比亚猛犸象的传统看法。通过分析从FelipeÁngeles国际机场和Tultepec发现的猛犸象牙齿中提取的线粒体DNA，研究人员发现了一个全新的谱系。这个被称为分支1G的谱系与任何其他已知的北美猛犸象种群都不同。
使这一发现如此重要的是在分支1G中发现的遗传差异。事实上，该谱系亚群之间的遗传差异与整个猛犸象物种之间的差异一样深刻，如哥伦比亚猛犸象和长毛猛犸象。这表明，墨西哥猛犸象并不像许多人认为的那样，只是哥伦比亚猛犸象的变种。他们属于一个独特的、基因上孤立的群体。
两种可能的解释
那么，这对哥伦比亚猛犸象的起源意味着什么呢？研究人员对线粒体谱系中的这种新发现的分歧提出了两种可能的解释：
1.M.primigenius的早期结构：第一个假设表明，哥伦比亚猛犸象线粒体谱系的结构在导致该物种形成的杂交事件之前就已经存在。这意味着墨西哥猛犸象的母系祖先有着独特的早期进化历史，早于哥伦比亚猛犸象的杂交起源。
2.多重杂交事件：第二种假设认为，墨西哥猛犸象的不同谱系可能是由不同群体的长毛猛犸象、草原猛犸象和其他祖先猛犸象种群之间的多重杂交事件引起的。这意味着哥伦比亚猛犸象的进化比以前想象的要复杂，多波基因混合导致了物种的多样性。
经过大量分析，研究人员倾向于第一种解释。他们认为，在墨西哥猛犸象中发现的线粒体谱系可能存在于长毛象和草原猛犸象之间的杂交事件之前，从而产生了基因上不同的种群。
通往过去的窗户
这项研究最令人兴奋的方面之一是使用放射性碳定年法来确定化石的年龄。测年将不同的谱系置于晚更新世，这一时期持续了大约40000年至12700年前。这一时间框架至关重要，因为它与猛犸象在北美漫游并与早期人类种群互动的时期相吻合。
对于古生物学家来说，这一发现是一个里程碑。从墨西哥等热带纬度地区恢复DNA的能力为研究以前难以分析的物种开辟了新的可能性。这些发现强调了将遗传研究扩展到过去被忽视的地区的重要性。
更大的图景：理解进化
这项研究不仅挑战了人们对哥伦比亚猛犸象起源的公认理解，还揭示了猛犸象进化的更广泛图景。猛犸象不是一个单一的群体，而是一群基因多样的种群，每个种群都有自己的进化故事。通过研究这些不同的谱系，科学家们可以更细致地了解猛犸象如何适应北美及其他地区的各种环境。
墨西哥的研究结果为探索已灭绝物种的遗传多样性提供了难得的机会，特别是在以前探索不足的地区。随着更古老的DNA被发现，它可能会揭示猛犸象进化故事中更令人惊讶的转折，进而揭示地球上生命的故事。
古代基因组学的重要性
这项研究还强调了古代基因组学的重要性，这是一个致力于恢复和分析早已灭绝物种DNA的科学领域。多年来，古生物学研究的重点主要集中在化石上——与古代生物有切实联系的骨骼、牙齿和其他遗骸。但DNA提供了一个全新的理解维度，可以填补化石记录留下的空白。
对古代基因组的研究使科学家能够追踪灭绝物种的运动、行为，甚至面临的环境挑战。它提供了关于这些动物如何适应气候变化、跨大陆迁徙以及与其他物种互动的见解。此外，它让我们一窥一些物种留下的遗传遗产，帮助我们更好地了解现代动物的起源。
充满潜力的未来
墨西哥的猛犸象不仅仅是骨骼埋在地下的古代巨人，它们是解开对过去更深入理解的钥匙。他们的DNA在热带气候的高温下被精心保存，为古生物学研究的新领域打开了大门，并挑战了关于猛犸象进化的旧假设。
展望未来，对古代基因组的研究可能会在我们对已灭绝物种的理解中发挥越来越重要的作用。墨西哥的发现突显了在曾经被认为不适合保存的地区研究古代DNA的未开发潜力。随着进一步的研究，我们可能有一天会解决这些雄伟的生物为什么灭绝的难题，以及它们如何融入地球上更广泛的生命。
但就目前而言，墨西哥的猛犸象为我们提供了更深刻的东西：提醒我们还有多少东西要学，过去的谜团有多深，有时，一个发现可以改变我们认为我们对世界所知的一切。
