基因组研究显示亚马逊两趾树懒或包含至少三条独立谱系

【导语】

一项发表在《分子系统发育与进化》(Molecular Phylogenetics and Evolution)期刊的研究显示,对亚马逊地区两趾树懒(属 Choloepus)开展的全面基因组分析发现,这一类群的遗传多样性显著高于以往认知,提示其中可能存在尚未被识别的物种或独立进化谱系。


物种现状与研究背景

两趾树懒是行动缓慢的树栖哺乳动物,原产于中美洲和南美洲雨林。其名称中的“两趾”指的是前肢上两个带爪的指头,用以区别于三趾树懒,而并非指全身只有两个趾头。

两趾树懒隶属于单属科 Choloepodidae 下的 Choloepus 属。目前普遍认可的物种包括:

  • 霍夫曼两趾树懒(Choloepus hoffmanni),分布于中美洲及南美部分地区;
  • 林奈两趾树懒(Choloepus didactylus),广泛分布于亚马逊盆地。

研究团队介绍,Choloepus didactylus 目前被视为单型种,广泛分布于亚马逊地区;Choloepus hoffmanni 则被划分为五个公认亚种,分布在安第斯山脉西侧(中美洲及委内瑞拉西北部、哥伦比亚和厄瓜多尔)以及东侧地区。两种树懒被认为在西亚马逊地区共存,该区域也是亚马逊陆生哺乳动物多样性最高的地区之一,二者在毛色和骨骼特征上存在一定形态差异。

研究人员指出,由于外部形态,尤其是体型和毛色高度重叠,传统基于形态特征的分类学鉴定可能难以准确区分不同谱系。


研究方法:整合线粒体与全基因组数据

为厘清 Choloepus 属在亚马逊地区的系统发育关系和生物地理历史,研究团队汇总了所有已公开的线粒体数据,并在此基础上生成新的基因组数据,包括线粒体序列和全基因组序列。

这些新数据采集自亚马逊三个相距较远区域的 Choloepus 个体。研究人员利用上述数据集,对采样谱系的群体结构、系统发育关系、种群历史以及基因组多样性模式进行了评估。


主要发现:霍夫曼两趾树懒并非单一谱系

分析结果显示,目前定义下的 Choloepus hoffmanni 并非一个单一、连贯的进化谱系。研究发现,安第斯山脉东侧的 C. hoffmanni 种群在遗传上与 C. didactylus 的亲缘关系更近,而非与安第斯山脉西侧的同名种群更接近。

研究团队据此指出,C. hoffmanni 呈现出“并系群”状态,即现行分类并未准确反映其进化历史。

更为关键的是,研究人员在亚马逊两趾树懒中识别出至少三条深度分化的遗传谱系,并认为还存在更多尚未被识别的谱系。这些结果表明,亚马逊两趾树懒内部可能包含多个独立的进化单元,现有物种划分可能低估了其真实多样性。


进化时间线与环境变化

通过比较核 DNA 与线粒体 DNA,研究团队重建了两趾树懒的进化时间线,并将主要谱系分化事件与区域环境变化进行了对照。

研究结果显示:

  • 安第斯山脉两侧树懒谱系的分化大约发生在约 460 万年前,这一时期与安第斯山脉最后阶段的隆起相吻合,该地质事件重塑了南美洲的地貌格局;
  • 随后约在 260 万年前,第四纪冰川期的开始似乎导致亚马逊森林被分割成多个相对孤立的片区。

研究人员指出,对于树栖的两趾树懒而言,这些地貌与气候变化形成了迁徙障碍,促使原本连续的种群被分隔,进而沿不同路径演化。遗传数据还显示,树懒种群规模在时间上经历了扩张与收缩,与冰川期降温和间冰期变暖的周期性变化相对应。


研究意义与后续工作

论文作者之一、莱布尼茨动物园与野生动物研究所的 Camila Mazzoni 博士表示,亚马逊树懒既反映了古老的进化历史,也在当前森林砍伐背景下具有警示意义。她指出,隐秘谱系和潜在新物种的发现,凸显了加快树懒相关研究的重要性,这也是其团队正在推进的工作方向。

Mazzoni 博士称,这项高度协作的研究为树懒保护提供了重要基础,展示了基因组研究在揭示亚马逊地区隐藏生物多样性方面的作用,并可为保护规划提供直接参考,使保护措施能够更有针对性地覆盖不同的独特进化单元,避免其受到人类活动带来的不可逆影响。


论文信息

该研究由 Larissa S. Arantes 等人完成,论文题为《亚马逊两趾树懒(Choloepus)的进化历史与隐秘多样性的基因组洞察》(Genomic insights into the evolutionary history and cryptic diversity of Amazonian two-toed sloths, Choloepus),发表在《分子系统发育与进化》期刊第 221 卷,文章编号 108620,DOI 为 10.1016/j.ympev.2026.108620。


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