首先,告訴你一個(gè)可以用來(lái)炫耀的知識(shí)點(diǎn):羊駝是駱駝科的一員,并不是羊!
大家肯定會(huì)有疑問(wèn):不對(duì)啊,駱駝的背上不是應(yīng)該有山峰的嗎?為什么羊駝長(zhǎng)得一點(diǎn)都不像駱駝?
這還得從駱駝的祖先說(shuō)起!
走著走著就走散了
駱駝科的祖先原本是大約5千萬(wàn)年前在北美洲起源的。第四紀(jì)冰期的時(shí)候,由于海平面下降,有一支就跨過(guò)了白令海峽,從北美走到了亞洲,進(jìn)化成了我們常見(jiàn)的雙峰駝,以及非洲的單峰駝。
另一支,則從北美南下,到達(dá)了南美洲安第斯山地區(qū),也就是現(xiàn)在的南美洲駝?lì)惖淖嫦?mdash;—無(wú)峰駝。
駱駝科擴(kuò)散之路(Burger et al., 2019)
南美洲的無(wú)峰駝其實(shí)只有四種:原駝(Guanaco)、駱馬(Vicuna)、美洲駝(Llama)以及我們熟悉的羊駝(Alpaca)。這四種駝里,原駝和駱馬是野生物種,美洲駝和羊駝則是馴化物種(請(qǐng)大家牢記這四個(gè)名字,因?yàn)楹筮厱?huì)反復(fù)出現(xiàn),非常容易記混)。
(圖片來(lái)自網(wǎng)絡(luò))
但這個(gè)時(shí)候,其實(shí)還沒(méi)有羊駝這個(gè)物種。
因?yàn)檠蝰勈邱Z化出來(lái)的物種,那就意味著必須要有人類(lèi)參與。
人類(lèi)在最后一次從非洲走出來(lái)后,逐步擴(kuò)散到了歐亞大陸。在末次冰盛期后(大約2萬(wàn)年前),人類(lèi)則進(jìn)一步從亞洲跨過(guò)了白令海峽,也到了美洲。
這才開(kāi)啟了人馴化羊駝的故事。
人類(lèi)走出非洲(圖片來(lái)自網(wǎng)絡(luò))
那為什么人類(lèi)會(huì)選擇馴化羊駝,而不選一些其他的物種,比如豬啊、牛啊、羊啊這些。
首先,不是不想,是真沒(méi)有!
看一看勤勞的南美人民馴化的另外兩個(gè)物種就知道了:火雞+豚鼠。
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我們都知道火雞作為感恩節(jié)的必備美食,但是像豚鼠這么天真無(wú)邪、人畜無(wú)害的動(dòng)物,在南美的主要功能卻也是跟火雞一樣:成為食物!
以前生活在南美洲的人們幾乎家家養(yǎng)了豚鼠,逢年過(guò)節(jié)還會(huì)烤個(gè)豚鼠來(lái)招待客人(反正我是不會(huì)吃的)。
前方高能預(yù)警!
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但時(shí)間一長(zhǎng),也得換換口味。再說(shuō),就對(duì)大自然的適應(yīng)能力而言,人類(lèi)是非常地依賴,除了食物是靠動(dòng)物提供的,連衣服也得是。比如,羊駝毛是各種紡織品的天然原材料(從羊駝薅完羊毛后的樣子就知道毛量有多充足,并且還有幾十種天然色)。
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所以,南美人民首先就把目光鎖定在安第斯山間歡快奔跑的野生駱駝們身上。
野生駱馬(圖片來(lái)自網(wǎng)絡(luò))
而且,由于羊駝所在的南美洲,天敵非常少。所以它們的性格也非常溫順可愛(ài)。比如,從不會(huì)咬人,因?yàn)闆](méi)有上門(mén)牙!
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能使用的最最激烈的防御武器也不過(guò)就是“遠(yuǎn)程發(fā)炮”,相對(duì)容易馴化。
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在這一點(diǎn)上,人類(lèi)馴化動(dòng)物,就像男孩兒追女孩兒,任何一方性格太敏感的都不容易成功。比如常年處于生存競(jìng)爭(zhēng)激烈的非洲大草原上,哪怕是我們以為很“溫順”的斑馬,都養(yǎng)成了稍有風(fēng)吹草動(dòng)就開(kāi)懟的性格(也難怪,直到現(xiàn)在,非洲大草原上都沒(méi)有一種馴化成功的動(dòng)物……)。
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但是,這些還不夠!
人類(lèi)除了吃穿依賴動(dòng)物,還特別會(huì)計(jì)算成本。既讓馬兒跑,又讓馬兒吃得少,馴化動(dòng)物也是,首先考慮找個(gè)只吃草,不吃肉的。羊駝就特別“爭(zhēng)氣”,完美地符合這一點(diǎn)!
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最后,這些各種各樣的因素加在一起,帶著點(diǎn)兒先天宿命意味的羊駝就出生了(黑格爾:存在即合理,現(xiàn)實(shí)中存在的事物都有其存在的邏輯!)。
解開(kāi)羊駝身世之謎
看起來(lái)是如此的合理,但是還存在著一個(gè)問(wèn)題:這羊駝到底是從哪個(gè)野生的物種里馴化過(guò)來(lái)的?國(guó)際上的科學(xué)家們其實(shí)一直都搞得不是很清楚。有的說(shuō)是從原駝(Guanaco)、有的說(shuō)是駱馬(Vicuna),還有的說(shuō)是原駝(Guanaco)和美洲駝(Llama)一起搞出來(lái)的。
不過(guò),這也不能怪科學(xué)家們。因?yàn)?hellip;…這些駝駝們長(zhǎng)得實(shí)在是太像了!(反正記住都很萌就對(duì)了)
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直到最近,中國(guó)科學(xué)院動(dòng)物研究所詹祥江實(shí)驗(yàn)室聯(lián)合國(guó)內(nèi)外科學(xué)家一起,在國(guó)際遺傳學(xué)前沿雜志 Genome Biology 上發(fā)表研究論文,才從基因組層次上系統(tǒng)解開(kāi)了羊駝的身世之謎:你的老爸(祖先)就是駱馬(Vicuna)。不過(guò)!!歷史上還有過(guò)一個(gè)隔壁“王叔叔”存在,那就是美洲駝(Llama)。
讀到這里,大家不僅要問(wèn),科學(xué)家們又是如何知道的?
首先,科學(xué)家們?cè)谀厦乐薨驳谒股降貐^(qū),廣泛收集了這四種駝駝們的樣品,也就是兩個(gè)馴化物種(羊駝Alpaca和美洲駝Llama),兩個(gè)野生物種(原駝Guanaco和駱馬Vicuna)。
圖1 采樣地圖
拿到DNA序列之后,做的第一件事兒就是使用系統(tǒng)樹(shù)構(gòu)建,描繪了他們之間的進(jìn)化關(guān)系,我們先記為A樹(shù)。但是,這個(gè)A樹(shù)長(zhǎng)得有點(diǎn)奇怪:原駝(Guanaco)和駱馬(Vicuna)這兩個(gè)野生物種分開(kāi)很久了,這個(gè)可以理解,畢竟是兩個(gè)野生物種。
美洲駝(Llama)是原駝(Guanaco)的后代,這個(gè)也沒(méi)太大爭(zhēng)議,之前的研究也比較支持這個(gè)結(jié)論。
但是,但是!羊駝卻比駱馬(Vicuna)的進(jìn)化關(guān)系更久遠(yuǎn),看著好像是駱馬(Vicuna)是從羊駝里馴化出來(lái)的一樣。這在邏輯上是說(shuō)不通的:野生物種怎么會(huì)是馴化物種的后代?
圖2 系統(tǒng)發(fā)生樹(shù)構(gòu)建
于是,科學(xué)家們又做了一個(gè)遺傳結(jié)構(gòu)的分析,計(jì)算了他們每個(gè)個(gè)體的祖先成分比例,這才找到原因。
原來(lái)羊駝(Alpaca)的DNA成分里,有36%左右是從美洲駝(Llama)滲入過(guò)來(lái)的,這樣就很可能造成羊駝(Alpaca)和美洲駝(Llama)在A樹(shù)上更靠近一些,讓人覺(jué)得駱馬(Vicuna)是從羊駝(Alpaca)里馴化出來(lái)的假象。
圖3 遺傳結(jié)構(gòu)分析
那么,大家會(huì)想,假如把這些滲入過(guò)來(lái)的DNA片段都去掉,是不是就正常了?
科學(xué)家們其實(shí)也是這么想的……
因此,科學(xué)家們通過(guò)“局部祖先推斷”的操作,又進(jìn)一步將這些DNA片段屏蔽掉之后,發(fā)現(xiàn)果然正常了!
圖4 系統(tǒng)發(fā)生樹(shù)構(gòu)建(去除滲入片段后)
不僅如此,科學(xué)家們通過(guò)模型計(jì)算發(fā)現(xiàn),美洲駝(Llama)給了羊駝大約36%的DNA,羊駝(Alpaca)還回贈(zèng)了美洲駝(Llama)大約5%的DNA。這些大范圍的“禮尚往來(lái)”才造就了以往研究們的不一致。
圖5 進(jìn)化關(guān)系示意圖
那么,知道了“我是誰(shuí)”的問(wèn)題之后,科學(xué)家又有了新的疑問(wèn):這種“禮尚往來(lái)”是什么時(shí)候的事情?又是如何發(fā)生的?(有沒(méi)有人強(qiáng)迫它們?)
為了找到這個(gè)問(wèn)題的答案,科學(xué)家統(tǒng)計(jì)了這些DNA片段的長(zhǎng)度,通過(guò)構(gòu)建一種叫“重組-衰減”的統(tǒng)計(jì)模型,計(jì)算了“禮尚往來(lái)”發(fā)生的最可能時(shí)間。
圖6 滲入時(shí)間推斷
結(jié)果發(fā)現(xiàn),兩次時(shí)間比較接近,都是在大約500年前!也就是十六世紀(jì)30年代。(羊駝os:500年了,你們還是給發(fā)現(xiàn)了!)
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那500年前到底發(fā)生了什么?
翻開(kāi)歷史課本發(fā)現(xiàn),十六世紀(jì)30年代,對(duì)南美洲來(lái)說(shuō),是文明發(fā)展史上非常關(guān)鍵的一個(gè)時(shí)期,甚至可以說(shuō),改變了南美洲的文明發(fā)展軌跡!
在十六世紀(jì)之前,統(tǒng)治南美洲的一直是印加帝國(guó)。印加帝國(guó)塑造了曾經(jīng)非常輝煌的印加文明,與瑪雅文明、阿斯特克文明并稱(chēng)為“美洲三大文明”。
但是隨著哥倫布1492年發(fā)現(xiàn)美洲大陸,歐洲人開(kāi)啟了殖民擴(kuò)張浪潮。正是在十六世紀(jì)30年代,西班牙人到達(dá)南美洲。
兩軍相遇,必有一戰(zhàn)。這場(chǎng)戰(zhàn)爭(zhēng),可以說(shuō)是毫無(wú)懸念。我們可以想象一下,面對(duì)槍炮和鐵騎加成的西班牙人,甚至都沒(méi)有“騎兵”(復(fù)習(xí)一下剛才我們說(shuō)過(guò)南美洲能馴化的物種都有哪些…)的印第安人,幾乎沒(méi)有招架之力。西班牙人很輕松就征服了南美洲,開(kāi)啟了南美殖民時(shí)代。由此也可以看出,動(dòng)物的馴化,對(duì)人類(lèi)社會(huì)文明的發(fā)展是多么重要!
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西班牙人占領(lǐng)之后,不僅對(duì)印第安人大肆屠殺,動(dòng)物亦不放過(guò)。科研人員通過(guò)對(duì)種群動(dòng)態(tài)歷史大小的推斷,也確實(shí)證實(shí)了羊駝數(shù)量在當(dāng)時(shí)加速下降。
同時(shí),對(duì)于羊駝(Alpaca)和美洲駝(Llama),西班牙人其實(shí)也傻傻分不清。搞得這兩種駝都是混養(yǎng)在一起。這種混亂的管理方式,造成了我們以上看到的大范圍基因滲入(“禮尚往來(lái)”)現(xiàn)象。
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盡管西班牙征服者的到來(lái)給當(dāng)?shù)貍鹘y(tǒng)的羊駝管理方式造成了不小的沖擊,但令人欣慰的是,從此羊駝這個(gè)物種,也從南美洲走向了世界!
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來(lái)源:中國(guó)科學(xué)院動(dòng)物研究所