新研究:非洲豹和亚洲豹可能是不同的物种,比北极熊和棕熊的亲缘关系更远。20世纪90年代,分子遗传学研究人员对各地豹子的线粒体基因进行检测,并据此将豹子分为9个亚种:1个在非洲——非洲豹,8个在亚洲——波斯豹、阿拉伯豹、猎豹、锡兰豹、爪哇豹、印支豹、华北豹、远东豹。基于分子和化石证据,学者们认为豹起源于非洲,然后传播到亚洲。
豹的经典9个亚种
但是,线粒体基因只能代表豹的母系血统,而忽略了同样重要的父系血统,因此可能不可靠。2021年,德国波茨坦大学的几位专家对全球26个地方的豹子进行了全基因组测序,得到了更加准确的结果。这一结果促使我们重新审视豹的起源、演化和亚种分类。
豹子可分为两大类
根据全基因组测序结果,现代豹子明确分为两个分支——非洲豹和亚洲豹。分化,分化后未发生大规模杂交。
非洲豹
50万年到60万年的分化时间对于单一物种来说太长了。北极熊和棕熊只分化了大约40万年,被认为是两个物种。然而,现代狮子和鬃狮(洞狮)已经分化了大约48万年,亚洲豹和非洲豹的关系比现代狮子和鬃狮还要远。因此,豹子很有可能会分裂成非洲豹和亚洲豹两个物种。
两种豹的基因结构
根据全基因组测序结果,非洲豹和亚洲豹的基因结构完全不同。非洲豹的特点是遗传多样性高但趋异度低。据测试,非洲豹是现存基因多样性最高的大型猫科动物,远超亚洲豹、狮子、老虎、山狮、猎豹和山猫,与东亚数量众多的小型豹猫相近。
豹与其他猫科动物的遗传多样性比较
亚洲豹正好相反。造成这种差异有几个原因:
①豹起源于非洲,而亚洲豹是少数个体从非洲迁徙而来的后代,其初始遗传多样性较低。
②非洲大陆的整体环境比较强,豹子可以适应森林、草原等各种栖息地。非洲各地的豹子可以自由交换基因,从而始终保持高水平的遗传多样性,同时减少物种间的变异。亚洲恰恰相反。地区之间存在一定的地理障碍(如东亚和南亚之间的喜马拉雅山),各族群分别进化,所以分化程度比较高。同时,每个群体内部的多样性都比较高。低的。
远东豹
该研究支持将豹分为非洲和亚洲两个截然不同的分支,但也发现了两个更特殊的种群——波斯豹(安纳托利亚豹)和巴巴里豹。
波斯豹,生活在西亚北部,成年雄性平均体重67公斤,最大体重90公斤,是现存体型最大的豹亚种。两地波斯豹的基因测序显示,虽然它们总体上属于亚洲豹,但它们的基因组中含有少量非洲豹基因。巴勒斯坦的波斯豹=75%亚洲豹+25%非洲豹,阿富汗的波斯豹=90%亚洲豹+10%非洲豹。
豹杂交比例
学者们发现,虽然非洲豹和亚洲豹自从50万年到60万年前的分化后,没有发生过大规模的杂交,但在最近的10万年里却经历了小规模的杂交,波斯豹基因组中含有少量非洲豹成分,就是那次渗透的痕迹。
巴巴里豹生活在撒哈拉沙漠以北的非洲西北部。虽然巴巴里豹的基因组总体上是非洲豹,但14%的基因表明它更接近亚洲豹,7%的基因更远离现代豹。这一结果表明,亚洲豹当年是从西北非迁徙而来,而西北非很可能才是现代豹的真正发源地,而不是化石记录所显示的东非。
巴巴里豹标本
重新审视美洲豹Revision的亚种,很大程度上是因为本研究中缺失的一环——阿拉伯豹。在此,我将根据本次研究,结合我的分子学和分类学知识,对以往公认的亚种进行重新审视,仅供大家参考。
豹的“基因树”,字母代表经典亚种:TUL-安纳托利亚豹=波斯豹、FUS-猎豹、KOT-锡兰豹、MEL-爪哇豹、ORI-远东豹(含华北豹),DEL-印度支那豹,PAR-非洲豹;“基因树”显示,现代豹分为非洲豹和亚洲豹两个进化枝,又可进一步细分为六个高度趋异的单系群,从上到下依次为波斯豹、南亚豹、爪哇豹、东亚豹豹,巴巴里豹,非洲豹。
1.非洲
非洲豹在1990年代的研究中被视为一个统一的亚种,这与目前的研究发现非洲豹具有高多样性但低分化不谋而合。
从“基因树”来看,非洲豹也经历了多次分化,分化节点早于亚洲豹的亚种。不过,非洲豹不同种群间的遗传差异极低(一般小于10%),这说明非洲豹虽然在历史上有过差异,但后来因为杂交而融合了。
比较特殊的是巴巴里豹,它和其他非洲豹分离的时间很早,而且分化程度比较高(37%),说明巴巴里豹和其他非洲豹的杂合度不是很高高,这可能与5万到7万年前撒哈拉沙漠的扩张有关。
非洲豹,要么保持单一亚种,要么独立出一只巴巴里豹。
非洲豹2.西亚
亚洲豹与非洲豹的差异接近100%,而波斯豹与其他亚洲豹的差异高达99%加上其基因组中特有的非洲豹基因,波斯豹在亚洲豹中颇为独特,其亚种地位应得到承认。
研究没有对阿拉伯豹的基因组进行测序,因此无法判断该亚种是存活还是死亡。从地理位置来看,阿拉伯豹基因组中的非洲豹成分很可能比波斯豹多。阿拉伯豹未来的测序结果,不仅会影响这个亚种的生存,还会影响亚非豹的分裂与融合。
波斯豹
3.南亚
线粒体结果表明,南亚次大陆和斯里兰卡的豹子在母系血统上是分离的,所以过去专家将前者归类为猎豹,后者归类为锡兰豹。但是这个基因组测序发现,尼泊尔豹——曾经被认为是猎豹的——实际上与锡兰豹的亲缘关系比与印度豹的亲缘关系更为密切。。这说明斯里兰卡和南亚次大陆的豹子在父系上是不分离的(这是因为雄性豹子的驱散能力很强),锡兰豹不能成立,两个亚种应该是统一成一只“南亚豹”。
南亚豹与东亚亚种的分异度比较高(52%),个人认为它的亚种地位应该得到认可。
锡兰豹
4.东亚
线粒体结果将东亚分为4个亚种:爪哇、印度支那、华北和远东。基因组结果也支持这些分化,但除了爪哇豹外,这三个大陆亚种要么分歧太低,要么分歧时间太短,亚种身份可能无法识别。
国外学术界一直呼吁取消华北豹,因为历史上它与远阿穆尔豹之间没有地理隔离。使用不同的基因构建的“基因树”结果是不同的。有的“基因树”显示华北豹更接近远东豹,有的显示更接近印度支那豹,这也暗示这三个亚种是渐进的群体变异,它们之间的界限很难区分准确地描绘。
综上所述,要么合并东亚四豹,要么合并中国大陆三豹,保留爪哇亚种。
爪哇豹的起源和传播
豹:走出非洲
根据这次基因组测序和以往的研究,豹的起源和进化有四个重要的时间节点:
节点1:200多万年前,在非洲,豹子与它们的近亲狮子分道扬镳。
节点2:不早于80万年前,现代豹的最新共同祖先出现在东非或西北非,然后传播到非洲各地。
节点3:50万到60万年前,一群非洲豹(可能来自非洲西北部)通过亚非大陆桥进入亚洲,并在随后的几十万年里传播到亚洲各地及更远地区.欧洲。
节点4:5万到7万年前,最后一个冰河时代到来,随着撒哈拉沙漠的扩张,巴巴里豹逐渐与其他非洲豹隔离开来。与此同时,亚非大陆桥再次扩张,少量雄性非洲豹(可能是巴巴里豹)侵入西亚,与当地豹杂交。这种扩张是针对现代人类和现代狮子的,但规模要小得多,而且远不及人类和狮子那么成功。
今天豹子的分布
重新评估豹子的驱散能力
很多人认为,豹子的驱散能力远胜于狮子、老虎等超级大型猫科动物。对豹的驱散能力有了新的认识。
论穿越森林的能力,豹子确实远胜狮子。狮子无法适应森林。中非和西非的热带雨林一直是狮子迁徙的最大障碍,这也导致了现代狮子分为南北两支。对于豹子来说,雨林根本不是问题。雨林内外及两侧的豹子都是一个亚种。
猎豹广泛分布于南亚次大陆的森林和草原
但论跨大陆迁徙能力,豹子不如狮子。狮子和豹子都起源于非洲。狮子在进化史上至少3次大规模离开非洲:
第一次是大约90万年前,原始狮子离开非洲进入欧亚大陆;
第二次是大约40万年前,鬃狮离开非洲。这一次,他们不仅占领了欧亚大陆,还进军了新大陆,最终征服了整个世界。
第三次大约在3万年前,现代狮子离开非洲,进入西亚和南亚,为今天的亚洲狮奠定了基础。
豹子大规模走出非洲只有一次(大致相当于狮子的第二次),效果远不如狮子。豹子占据了南亚和东亚的森林,却没能在北亚站稳脚跟,最终也没能进入北美。
阿拉伯豹
原因可能是豹子适应开阔地带的能力不如狮子。狮子和豹子可以适应草原,但是狮子和豹子都不能适应纯沙漠,但是一些半沙漠地区可以适应狮子,但是豹子不能。亚非大陆桥(今苏伊士运河-红海一带)可能主要是沙漠或半沙漠环境,是狮子的栖息地。因此,狮子比豹子更容易在亚非之间传播。新生代,开阔地是大陆的主流,谁控制了开阔地,谁就控制了世界。
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