DNA 可能最终为让达尔文困惑的奇怪生物找到一个家族

有些动物简直是不可思议的怪异（比如鸭嘴兽）。但是，由于已经灭绝， Macrauchenia属的动物比我们最令人困惑的现代生物还要神秘一些。

1834 年，查尔斯·达尔文首次挖掘出这些动物的遗骸时，他和古生物学家理查德·欧文都大惑不解。这种动物的体形看起来很像骆驼或美洲驼（事实上，该属名翻译过来就是“长美洲驼”），但它的三蹄脚与犀牛的脚相似。最令人困惑的是它的鼻子：与大多数哺乳动物不同，它头骨上的鼻孔位于头顶高处，位于眼窝之间。科学家现在认为这是某种鼻子的迹象，但曾有人提出，它们实际上用鼻子作为某种通气管。

这种南美洲属的动物似乎在大约 1 万年前就彻底灭绝了，而且没有现存的后代，自被发现以来基本上没有家族。2015 年，一项对古代骨骼内蛋白质的研究表明，它们与奇蹄目动物有近亲关系。奇蹄目动物是一种“奇蹄目”动物，包括貘、犀牛、马及其同类。根据该分析， Macrauchenia大约在 6000 万年前从任何现存的有蹄类动物中分离出来。然而，尽管对蛋白质的研究让科学家能够推断出这些动物的 DNA 可能是什么样子——毕竟，蛋白质是在我们 DNA 携带的基因的指导下产生的——但古生物学家却无法获得 DNA 本身。直到现在。

在周二发表于《自然通讯》杂志上的一项研究中，一个国际研究小组宣布成功追踪了这些不寻常的有蹄类动物的遗传历史。这需要一些创造性思维。古代 DNA 很难研究，因为 DNA 降解得很快（尤其是在南美洲等温暖潮湿的环境中），所以科学家必须利用任何仍然存在的线索来拼凑化石的遗传密码。即使是线粒体 DNA，它直接从母亲传给孩子，储存在细胞的发电厂，通常比细胞核中的 DNA 更有弹性，也会因时间的侵蚀而迅速降解。

“我们在这里遇到了一个难题： Macrauchenia没有任何真正近亲，”波茨坦大学的主要作者 Mick Westbury 在一份声明中说道。“由于古代 DNA 已经严重退化，并且充满了不需要的环境 DNA，我们依赖于能够使用近亲的基因组作为支架来重建化石序列。在这项研究中，我们设计了一种新方法，涉及迭代映射，该方法依赖于使用非常严格的参数和许多现存物种的线粒体基因组作为多个参考点，以更可靠地预测化石最可能的基因序列。”

换句话说，他们通过反复与一堆已知基因组进行比较来分析基因组，引导他们拥有的 DNA 片段形成最可能的完整形式。他们能够从他们研究的化石之一中恢复 80% 的线粒体 DNA，这使他们能够自信地绘制出它与现存动物的关系。瞧，他们还得出结论， Macrauchenia与奇蹄目动物关系最为密切，尽管它实际上与今天该类群中任何活着的生物都不属于同一谱系。他们估计灭绝的怪兽与现代怪兽的分化时间——大约 6600 万年前——也与蛋白质研究的结果一致。这两项研究中使用的技术都很新，所以他们得出相同结论这一事实在很大程度上支持了他们的发现。

该研究的作者指出，根据他们的估计， Macrauchenia的分化恰好发生在导致大多数恐龙灭绝的大规模灭绝事件的中间——在这一时期，哺乳动物突然能够繁衍生息，并进化以填补新出现的空白生态位——但他们并不一定认为这些躯干动物的存在要感谢恐龙的灭绝。

“虽然我们并没有忽视与非鸟类恐龙灭绝的巧合，但分子钟测年更像是日晷而不是电子表——它不是那么精确，”研究作者、美国自然历史博物馆的哺乳动物学家兼馆长罗斯·麦克菲在一份声明中说。“虽然化石肯定支持现代胎盘哺乳动物的目在这个时候真正开始多样化的观点，但分子证据表明，它们更广泛的关系可以追溯到中生代晚期，即大规模灭绝之前。构成全奇蹄目动物的深层谱系肯定与这个想法一致，但我们需要找到化石来记录它。”

但该团队的待办事项清单上还有更奇怪的动物（如果你问达尔文的话）。他们希望使用同样的技术来证实另一种南美洲属的弓齿兽的历史，达尔文称其为“有史以来发现的最奇怪的动物”。科学家认为它看起来有点像长着犀牛头的毛茸茸的河马。