長臂猿是與人類親緣關系較近的小型猿類，以其獨特的“臂行”運動方式、復雜的鳴唱行為、獨特的配偶制以及嚴峻的瀕危現狀受到廣泛關注。然而，由于樣本獲取困難及其快速的演化輻射歷史，長臂猿的系統(tǒng)發(fā)育關系長期存在爭議，許多關鍵的演化問題懸而未決。
中國科學院昆明動物研究所、古脊椎動物與古人類研究所等，利用先進的基因組學技術，構建了迄今最全面的長臂猿基因組數據集，覆蓋了18個現存長臂猿物種，并成功獲取了包括已滅絕的“君子長臂猿”在內的3個古代樣本的線粒體基因組。
團隊通過創(chuàng)新的全基因組比對和溯祖分析方法，克服了由“不完全譜系分選”（ILS）導致的遺傳信號沖突，首次以確鑿的基因組證據揭示了長臂猿科下四大屬的演化關系——長臂猿屬是最早分化出來的分支；隨后分化出冠長臂猿屬；最后是關系最近的合趾猿屬和白眉長臂猿屬。這一發(fā)現解決了長臂猿屬級分類的百年難題，為理解其快速輻射演化提供了關鍵框架。研究從基因組角度進一步夯實了天行長臂猿作為一個獨立物種的分類學地位。通過對從秦始皇祖母墓中發(fā)現的“君子長臂猿”的古DNA分析，團隊證實該物種應歸屬于冠長臂猿屬，而非一個獨立的屬。這一發(fā)現不僅修正了對古代物種的分類認知，也為科學家理解長臂猿在歷史時期的物種多樣性和地理分布提供了重要線索。
研究發(fā)現，在晚更新世時期（約10萬年—20萬年前），大多數長臂猿物種都經歷了一次嚴重的種群瓶頸期，隨后在約7萬年前出現同步的種群恢復。這一動態(tài)與全球氣候變化和海平面波動高度吻合，表明歷史上氣候變化是驅動長臂猿種群興衰的關鍵因素。此外，基因組分析顯示，現存的白眉長臂猿屬物種普遍具有極低的遺傳多樣性和高水平的近交。這些遺傳學指標為評估長臂猿物種的瀕危等級和制定保護策略提供了科學數據。
團隊通過多物種比較基因組學分析，在長臂猿Sonic Hedgehog （SHH）基因的關鍵調控區(qū)內，識別出一個特異性缺失片段。為驗證其缺失的功能，團隊構建了攜帶此結構變異的轉基因小鼠模型。實驗結果顯示，與野生型小鼠相比，攜帶長臂猿特有基因缺失的“敲入”小鼠四肢骨骼表現出顯著的相對增長。實驗表明，該結構變異可能在長臂猿四肢伸長演化過程中發(fā)揮了關鍵作用，為理解形態(tài)演化的遺傳機制提供了重要案例。
相關研究成果以Genome sequences of extant and extinct gibbons reveal their phylogeny,demographic history,and conservation status為題，發(fā)表在《細胞》（Cell）上。研究工作得到了科學技術部、中國科學院、國家自然科學基金委員會、云南省科技廳等的支持。
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研究揭示長臂猿物種系統(tǒng)演化關系、瀕危歷史與長臂之謎
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