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英国《自然》杂志:牙釉质蛋白质组揭示巨猿是猩猩家族的早期成员

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热度23票 浏览39次 时间:2019年11月15日 09:51
英国《自然》杂志:牙釉质蛋白质组揭示巨猿是猩猩家族的早期成员

英国《自然》杂志:牙釉质蛋白质组揭示巨猿是猩猩家族的早期成员

英国《自然》杂志:牙釉质蛋白质组揭示巨猿是猩猩家族的早期成员

英国《自然》杂志:牙釉质蛋白质组揭示巨猿是猩猩家族的早期成员

英国《自然》杂志:牙釉质蛋白质组揭示巨猿是猩猩家族的早期成员(Credit: Ikumi Kayama (Studio Kayama LLC) / Credit: Prof. Wei Wang; Photo retouching: Theis Jensen. / Credit: Discott)

(化石网报道)据山东大学:11月14日,山东大学文化遗产研究院王伟教授与哥本哈根大学Enrico Cappellini教授带领的科研团队,首次在距今193万年的巨猿化石中成功提取遗传信息,并确认了这个早已绝灭的物种与亚洲猩猩存在密切的演化关系。这是在亚热带地区的化石中首次提取年代如此古老的蛋白质证据,其研究成果“牙釉质蛋白质组揭示巨猿是猩猩家族的早期成员”(Enamel proteome shows that Gigantopithecus was an early diverging pongine)发表在英国《自然》杂志。王伟教授为该论文的共同通讯作者。

巨猿是生活在地球上体型最大的一种灵长类动物。已经发现的化石证据显示,他们曾经广泛分布在中国南方地区,如广西、海南、贵州、重庆和湖北,到目前为止已经发现17化石地点,其中绝大部分在广西西南部地区。巨猿在200万年前出现,大约30万年前绝灭。巨猿拥有巨大的牙齿和下颌,是人类2—3倍,古人类学家据此推测他们的身高超过2米,体重超过300公斤。

巨猿化石最早发现于1935年,荷兰古生物学家孔尼华(von Koenigswald)在香港的中药铺,从来自华南地区的化石中辨认出3颗巨大的灵长类牙齿,并将它命名为步氏巨猿。20世纪50—60年代,中国古生物学家首次在广西找到巨猿化石的确切产地。特别是近20年来,中国古人类学家先后在广西百色盆地边缘和崇左地区的洞穴堆积物中,又先后发现了大量不同时期的巨猿化石,初步弄清了巨猿在中国南方出现和绝灭的时间。在长达近一个世纪的探索和研究中,古人类学家基本确认了巨猿是人类演化系统中的一个旁支。

但是,有关巨猿起源和演化的科学问题长期困扰着学术界,比如巨猿在2000多万年以来的众多大型猿类中,与哪些物种的亲缘关系最密切?巨猿在演化的进程中何时分离出来并独立演化?

2018年5月,王伟教授领导的研究团队和丹麦哥本哈根大学进化基因组实验室,对出自广西田东县布兵村吹风洞的一枚巨猿牙齿化石进行遗传物质提取和测序。利用古代蛋白质测序技术,研究人员从190万年前的巨猿牙齿中成功获取了遗传信息。这是科学家首次从来自亚热带地区如此古老的化石中成功提取遗传信息。研究结果表明,巨猿这一曾经生活在我们这个星球上最大的灵长类动物,与现在生活在东南亚地区的亚洲猩猩具有最为密切的亲缘关系;巨猿大约在1200万年前从猩猩的家族中分离出来,并独立演化。

蛋白质组是从一枚巨猿牙齿化石里提取的。这颗牙齿化石出自广西田东县的吹风洞。吹风洞是一个离地面很高的山洞,洞口距离地面约77米,洞内长约19米,宽0.5—2米,高1.5—5米。2008年,王伟教授研究团队对这个洞穴进行了系统发掘,发现了90多颗巨猿牙齿化石。与这些巨猿化石一起发现的还有其它许多早已绝灭了的古老物种,比如先东方剑齿象、乳齿象、小种大熊猫、云南马等,指示这个动物群的年代在早更新世早期,进一步直接年代测定结果为距今193万年。

王伟教授认为这一发现具有里程碑式的意义。在探索早期人类起源和演化的过程中,古人类学家长期被早期人类和猿类的演化关系所困扰。遗传学方法的引入无疑将使这一情况得到大大改观。保存在数万年甚至数百万年前化石中的遗传物质,如古DNA和古蛋白质记录了早期物种演化的密码。这个发现为我们了解早期人类的起源、演化和扩散打开了一扇窗户。化石中的古蛋白质相对于古DNA更容易保存,使得我们有可能将这一方法运用到更多绝灭物种的研究中去,使得我们对发生地质历史时期的演化事件的认知更为丰富和完整。

王伟教授,山东大学特聘教授,“新世纪百千万人才工程”国家级人选,中宣部“文化名家暨四个一批人才”获得者,2018年从广西民族博物馆被引进到山东大学文化遗产研究院。

相关链接:https://www.nature.com/articles/s41586-019-1728-8

相关报道:巨猿与亚洲猩猩是亲戚!山大教授在《自然》发文论证这一关系

(化石网报道)据齐鲁网·闪电新闻11月14日讯:本周,英国《自然》发表的一篇论文Enamel proteome shows that Gigantopithecus was an early diverging pongine(《牙釉质蛋白质组揭示巨猿是猩猩家族的早期成员》)分析了步氏巨猿(Gigantopithecus blacki)的牙釉质,证明了这一曾经生活在地球上最大的灵长类动物,与现在生活在东南亚地区的亚洲猩猩具有最为密切的亲缘关系。这项研究,出自山东大学文化遗产研究院王伟教授与哥本哈根大学Enrico Cappellini教授带领的科研团队。

王伟教授是山东大学特聘教授,“新世纪百千万人才工程”国家级人选,中宣部“文化名家暨四个一批人才”获得者,2018年从广西民族博物馆被引进到山东大学文化遗产研究院。他与哥本哈根大学Enrico Cappellini教授带领的科研团队,首次在距今193万年的巨猿化石中成功提取遗传信息,并确认了这个早已绝灭的物种与亚洲猩猩存在密切的演化关系。而这也是在亚热带地区的化石中首次提取年代如此古老的蛋白质证据。

巨猿起源与演化的学术难题

巨猿是生活在地球上体型最大的一种灵长类动物。已经发现的化石证据显示,他们曾经广泛分布在中国南方地区,如广西、海南、贵州、重庆和湖北,到目前为止已经发现17化石地点,其中绝大部分在广西西南部地区。巨猿在200万年前出现,大约30万年前绝灭。巨猿拥有巨大的牙齿和下颌,是人类2—3倍,古人类学家据此推测他们的身高超过2米,体重超过300公斤。

巨猿化石最早发现于1935年,荷兰古生物学家孔尼华(von Koenigswald)在香港的中药铺,从来自华南地区的化石中辨认出3颗巨大的灵长类牙齿,并将它命名为步氏巨猿。20世纪50—60年代,中国古生物学家首次在广西找到巨猿化石的确切产地。特别是近20年来,中国古人类学家先后在广西百色盆地边缘和崇左地区的洞穴堆积物中,又先后发现了大量不同时期的巨猿化石,初步弄清了巨猿在中国南方出现和绝灭的时间。在长达近一个世纪的探索和研究中,古人类学家基本确认了巨猿是人类演化系统中的一个旁支。

但是,有关巨猿起源和演化的科学问题长期困扰着学术界,比如巨猿在2000多万年以来的众多大型猿类中,与哪些物种的亲缘关系最密切?巨猿在演化的进程中何时分离出来并独立演化?

首次成功提取遗传信息

2018年5月,王伟教授领导的研究团队和丹麦哥本哈根大学进化基因组实验室,对出自广西田东县布兵村吹风洞的一枚巨猿牙齿化石进行遗传物质提取和测序。利用古代蛋白质测序技术,研究人员从190万年前的巨猿牙齿中成功获取了遗传信息。这是科学家首次从来自亚热带地区如此古老的化石中成功提取遗传信息。

研究结果表明,巨猿这一曾经生活在我们这个星球上最大的灵长类动物,与现在生活在东南亚地区的亚洲猩猩具有最为密切的亲缘关系;巨猿大约在1200万年前从猩猩的家族中分离出来,并独立演化。

吹风洞是一个离地面很高的山洞,洞口距离地面约77米,洞内长约19米,宽0.5—2米,高1.5—5米。2008年,王伟教授研究团队对这个洞穴进行了系统发掘,发现了90多颗巨猿牙齿化石。与这些巨猿化石一起发现的还有其它许多早已绝灭了的古老物种,比如先东方剑齿象、乳齿象、小种大熊猫、云南马等,指示这个动物群的年代在早更新世早期,进一步直接年代测定结果为距今193万年。

这一发现具有里程碑式的意义。

在探索早期人类起源和演化的过程中,古人类学家长期被早期人类和猿类的演化关系所困扰,遗传学方法的引入无疑将使这一情况得到大大改观。

保存在数万年甚至数百万年前化石中的遗传物质,如古DNA和古蛋白质记录了早期物种演化的密码。这个发现为我们了解早期人类的起源、演化和扩散打开了一扇窗户。化石中的古蛋白质相对于古DNA更容易保存,使得人类有可能将这一方法运用到更多绝灭物种的研究中去,从而对发生地质历史时期的演化事件的认知更为丰富和完整。

相关报道:中欧科学家测序已灭绝的巨猿牙釉质蛋白

(化石网报道)据科技日报:英国《自然》杂志14日发表的一篇论文,丹麦和中国科学家团队测序了一种中国发现的已灭绝的步氏巨猿的牙釉质蛋白,这项研究将能帮助我们理解类人猿的演化和分化。

步氏巨猿是一种已经灭绝的巨猿,1935年科学家根据一个牙齿样本首次将其鉴定出来。据信,步氏巨猿曾生活在更新世时期(约200万—30万年前)的东南亚。已有大量的步氏巨猿牙齿和四块不完整的下颌骨被鉴定出来,但是颅骨的缺失意味着步氏巨猿和其它类人猿的关系以及它们之间的分化一直难以确定。

此次,包括丹麦哥本哈根大学、中国地质大学地球科学学院、中国山东大学文化遗产研究所等机构的研究人员,分析了在中国吹风洞发现的一块步氏巨猿臼齿化石——其拥有190万年的历史。研究团队从样本中恢复了古牙釉质蛋白,认为该臼齿可能属于一只雌性步氏巨猿。进一步的分析表明巨猿是猩猩的姐妹族群,大约1200万—1000万年前拥有共同祖先。这项发现将巨猿的分化时间置于中中新世或晚中新世。

研究人员表示,这些是迄今测序的已知最古老的骨骼蛋白,他们提出亚热带样本中存在古牙釉质蛋白,使蛋白质组分析技术可应用的地理范围和时间范围扩大到了此前人们认为不适用的范围。

相关报道:世界首次 中外科学家从190万年前广西巨猿化石中成功提取遗传物质

(化石网报道)据广西广播电视台:来自6个国家的18位科学家,从190万年前广西巨猿化石中成功提取遗传物质,并确认了这个早已绝灭的物种与亚洲猩猩存在密切的演化关系。今天,世界权威学术期刊——《自然》杂志公布了这项最新科研成果。 

英国《自然》杂志是发布全球重大科学发现和突破成果的权威刊物。北京时间11月14日2:00,最新出版的这期杂志刊发了题为《牙釉质蛋白质组表明巨猿是早期分化的猩猩成员》研究报告。

同期声:丹麦哥本哈根大学全球研究所地球遗传学助理教授 古人类学家Fabrice Demeter:我们提取古蛋白质的材料,来自于中国南方广西吹风洞,我们在世界上首次报道了巨猿的蛋白质组。

这个报告由中国、丹麦、法国、西班牙、德国、英国6个国家的18位不同领域的科学家共同完成。他们在丹麦哥本哈根通过先进的古蛋白质测序技术,从一枚发现于广西距今190万年的巨猿牙齿化石的牙釉质中成功提取遗传信息。科学家据此重建了巨猿与目前生活在亚洲东南部猩猩之间的演化关系。

巨猿生活在距今约200万年前,是地球上体型最大的灵长类动物之一。

已发现的化石证据显示,巨猿曾广泛分布在中国南方地区,其中广西是巨猿起源、生存和扩散的中心。

研究报告的通讯作者王伟2008年率队对广西田东县祥周镇布兵村吹风洞进行系统发掘,发现了93枚巨猿牙齿化石。科学家这次进行蛋白质组测定的巨猿牙齿化石就来自这次发现。

同期声:山东大学文化遗产研究院教授 广西民族博物馆研究员 古人类学家王伟:(此前)我们也尝试过,在亚热带地区,我们通常只能提出1万年左右的化石里面的遗传物质,而这次我们提取(古蛋白质)出来的是化石年代在190万年,这非常令人觉得吃惊。

同期声:美国夏威夷大学教授 古人类研究专家Christopher J. Bae:我们用新的研究技术对以前觉得不可能的、190万年前的亚热带环境中的化石提取遗传物质。

研究报告发布的成果确认,巨猿与现在生活在东南亚地区的亚洲猩猩具有最为密切的亲缘关系。

同期声:中国科学院古脊椎动物与古人类研究所研究员付巧妹:这个研究非常重要,让我们了解到,巨猿其实是跟orangutan,也就是红毛猩猩这一系列的族群有很大的关联,所以在研究上有非常重要的一个突破。

长期以来,古人类学家被早期人类和猿类的演化关系所困扰。中外科学家这次采用的研究方法无疑使这一情况得到大大改观。保存在数万年甚至数百万年前化石中的遗传物质,如古蛋白质和古DNA,记录了早期物种演化的“密码”,这一发现具有里程碑式的意义。

同期声:中国地质大学(武汉)副校长 古生物学家赖旭龙:这也预示着,将来我们可以在亚热带地区,开展大量的有关巨猿以及其它灵长类生物的古蛋白(质)组(研究),以及在分子水平上揭示它们的谱系关系。

同期声:山东大学文化遗产研究院教授 广西民族博物馆研究员 古人类学家王伟:我相信,在今后,不远的将来,我们人类关于早期绝灭的一些物种,包括我们人类本身的起源和演化的研究,将会取得很多重大的突破。

相关报道:科学家成功从190万年前巨猿化石中提取到遗传物质

(化石网报道)据新华社南宁11月14日电(黄浩铭、农冠斌):伦敦时间11月13日出版的《自然》杂志发布了一项研究成果,中国与丹麦科学家在距今190万年的巨猿化石中成功提取到遗传物质,揭示了早已绝灭的巨猿的起源和演化过程。

论文共同作者、广西民族博物馆博士廖卫介绍,遗传物质是从一枚巨猿牙齿化石里提取的,这枚牙齿化石出自广西田东县的一个山洞。

据介绍,巨猿是目前已知的生活在地球上体型最大的一种灵长类动物。现已发现的巨猿化石可追溯到200万年至30万年前。巨猿曾经广泛分布在中国南方地区,目前为止发现的17个化石地点中,大部分在广西西南部地区。巨猿拥有巨大的牙齿和下颌,是人类的2至3倍,据此推测巨猿身高超过2米,体重超过300公斤。

巨猿化石最早发现于20世纪30年代。20世纪50至60年代,中国古生物学家首次在广西找到巨猿化石的确切产地。廖卫介绍,近年来,中国古人类学家先后在广西百色盆地边缘和崇左地区的洞穴堆积物中,发现大量不同时期的巨猿化石,初步弄清巨猿在中国南方出现和绝灭的时间。在长达近一个世纪的探索和研究中,古人类学家基本确认了巨猿是人类演化系统中的一个旁支,但有关巨猿起源和演化的问题,长期困扰着学术界。

2018年5月,山东大学文化遗产研究院教授王伟的研究团队和丹麦哥本哈根大学进化基因组实验室,对出自广西田东县的这枚巨猿牙齿化石进行遗传物质提取和测序。研究人员从这枚190万年前的巨猿牙齿中提取到了遗传信息。这是科学家首次从来自亚热带地区如此古老的化石中,成功提取遗传信息。研究结果表明,巨猿与现在生活在东南亚地区的亚洲猩猩,具有最为密切的亲缘关系,巨猿大约在1200万年前从猩猩的家族中分离出来,并独立演化。

“在亚热带地区,超过1万年的化石中的遗传物质信息很难完整保存下来。但巨猿的牙釉质厚且坚硬,形成了一个封闭的系统,加上发现化石的地点是一个温度湿度相对稳定的山洞,对化石的保存也比较有利,这些条件叠加后,使得研究人员成功从中提取到遗传物质,研究取得突破性进展。”王伟说。

论文的通讯作者、哥本哈根大学教授恩里科·卡佩利尼说,此前科学家们试图找出与巨猿最相似的生物,但只能将化石的形状与现存类人猿的骨骼参考材料进行比较,通过对近200万年前牙釉质中提取的蛋白质进行测序,可以清晰地知道巨猿与相似物种之间的进化关系。
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