2022年10月6日 星期四

最早的哺乳動物可能有38條染色體

藝術家對早期哺乳動物摩爾根獸的想像圖©FunkMonk/Wikimedia Commons/CC BY-SA 3.0

科學家們對最早的哺乳動物了解不多,估計牠們大約出現在1.8~2.5億年前,現今地球上所有哺乳動物,從藍鯨到鴨嘴獸都是它的後代。科學家最新的研究發現,這些哺乳的共同祖先可能有38條染色體,現代人則有23對46條染色體。

科學家以三類涵蓋各種哺乳動物,包括胎生的獨角鯨、蝙蝠袋鼠和人類,有袋類的塔斯馬尼亞袋獾和袋熊,以及卵生的鴨嘴獸等32種哺乳動物為研究對象,並以雞和中國短吻鱷作為非哺乳動物的比較組,透過計算,經由16個節點,重建了完整的基因組,每個節點代表不同遺傳分支間的共同祖先,這些節點最後一直延伸到所有哺乳動物的共同祖先。

研究人員發現,位於哺乳動物系統分支最頂端的物種可能有38條染色體。科學家還發現,哺乳動物和鳥類及爬行動物的共同祖先共享了9條最小的染色體,甚至可以追溯到演化樹的更頂端。

這項發現顯示,在超過3.2億年漫長的演化史上,染色體上基因的演化具有穩定性。研究人員還檢視了染色體在演化過程中如何拆分、合併、刪除、重複或易位。染色體上因重排而受到嚴重影響的部分稱為「斷點」(breakpoints) ,為遺傳變異的重要來源,在物種分離上扮演要角。根據研究觀察,當獸亞綱,包括有袋類及胎盤類哺乳動物,與卵生單孔目分支時,具有最多斷點。

科學家推測,最早的哺乳動物可能是類似摩爾根獸(Morganucodon) 這種小型、類似老鼠的哺乳動物,生活在約2億年前,會產卵,其化石於1949年在英國威爾斯的一個石灰岩縫隙中被發現,牠的基因與現代哺乳動物有關,但並非所有哺乳動物的共同祖先。另一支哺乳動物是類似囓齒動物的三列齒獸屬(Tritylodont),牠們在非洲和北美洲被發現的化石過於特別,也不能作為所有哺乳動物的共同祖先,不過應該是和最早的哺乳動物處於同一時期。

Proceedings of the National Academy of Sciences

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