基因组研究揭示：考拉种群崩溃早于人类出现

一项基因组研究重塑了我们对考拉（学名：Phascolarctos cinereus）进化历史的认知，揭示出这种澳大利亚标志性有袋动物曾在大约10万年前，即人类抵达该大陆之前，经历一次严重的种群数量下降。

所有现代考拉都源自一个单一的祖先种群，该种群在包括极端冰河期在内的重大气候变迁中存活下来。

然而，现代考拉种群如今正面临多种新威胁，包括捕猎、土地开垦、丛林火灾和疾病。

这项由悉尼大学和德克萨斯A&M大学研究人员领导的研究，推翻了早前“考拉种群是在人类到来后才减少”的说法。该研究结果发表在《分子生物学与进化》期刊上。

“这项研究重写了考拉在澳大利亚的基因演化时间表，”领导该研究的博士生托比·科瓦奇表示。

“通过计算现代考拉的突变率，我们能推算出10万年前的基因时间线，从而了解古代考拉的基因多样性和种群数量。”

科瓦奇表示，化石记录太少，难以准确判断10万年前考拉的数量，因此研究它们的基因组为其进化历史提供了至关重要的线索。

基因组分析显示，过去气候变化和栖息地丧失曾导致考拉数量大幅减少。环境好转后，它们的数量又恢复过来，并在澳大利亚东部大部分地区繁衍扩散。

有一点得说清楚，现在考拉面临的很多威胁都是人类造成的，比如栖息地被破坏和捕杀。

搞清楚考拉过去是怎么挺过数量减少又恢复过来的，能帮我们制定更科学的保护方案，让它们以后不会灭绝。

科学家如何重建考拉的遗传历史

研究人员盯住考拉基因组（也就是生物体的遗传信息）里的“突变率”，一点一点还原了考拉的遗传历史。

每种生物，每传一代、每生一个后代，基因组里都会自然冒出新的突变（也就是遗传变化）。所谓“突变率”，就是每一代会新出现多少个突变。每个物种的突变率都不一样，有的生物基因组变得快，有的变得慢。

研究人员给四个“父母加孩子”的家庭组合做了基因组测序，数了数有多少突变。拿这些数据一算，就得出考拉精确的突变率，大概只有人类的一半。

这个新算出来的突变率可派上大用场了，拿它去分析457个考拉基因组，就能看出考拉数量是怎么随时间变化的。

这是首次直接估算考拉突变率的研究，也是双门齿目（包括袋熊、袋鼠和负鼠）中任何物种的首例。

此前的研究表明，在现代人类于6.5万年前抵达这片大陆后，考拉种群数量急剧下降。但这些研究依赖于来自人类和小鼠等远缘哺乳动物的突变率估算。

环境剧变是考拉数量锐减的主因

研究发现，考拉种群约在10万年前开始大幅减少，并在近6万年前陷入严重瓶颈。

考拉数量锐减的时间点，恰好对应一段环境剧变期，即晚更新世最近一次冰期，远早于人类到来。

后来成为澳大利亚的这片大陆，在古近纪（6600万至2300万年前）以湿润森林为主，但在中新世（2300万至500万年前）发生了翻天覆地的变化，随着澳洲板块向北移动。

在更新世（250万至1.17万年前），反复出现的冰期（寒冷干燥）和间冰期（温暖湿润）加剧了澳洲各地的环境变化，让土地越来越干旱、越来越容易起火。

随着澳大利亚变得更加干燥，约7万年前，纳拉伯平原的扩张造就了大片半干旱灌木丛，压缩了考拉的适宜栖息地，还把东部和西部的考拉种群隔开了。

尽管西部种群最终会灭绝，但一小部分东部考拉在最严酷的冰川时期存活了下来。

在当前间冰期，随着条件变得更加适宜，幸存的考拉种群得以扩张，并在16，500至6，000年前分化成五个遗传种群。由此形成了如今分布于澳大利亚东海岸的各个种群。

科瓦奇表示：“鉴于这些结果，我们现在很想知道，其他澳大利亚物种，包括已灭绝巨型动物群的近亲，是否也在人类到来前就经历了种群数量下降。”

考拉的新突变率不仅重构了该物种的古老遗传历史，还能用来研究现代考拉种群，助力保护工作。

昆士兰州和新南威尔士州的考拉种群，最近几代的数量估计一直在稳步下降，而维多利亚州的种群数量则在恢复中。

自2022年以来，考拉在昆士兰州、新南威尔士州和澳大利亚首都领地已被列为濒危物种。

科瓦奇表示，了解考拉种群是否在萎缩，有助于保育人士及早采取行动，避免种群失去遗传多样性，从而降低近亲繁殖带来的风险。

“考拉在过去曾经历过大规模的种群数量大幅缩减，原因是气候变化和适宜栖息地的消失。如今，幸存的考拉正再次经历类似的种群萎缩，但这一次是由于人类驱动的土地开垦、丛林火灾、狩猎和疾病所致。”

“我们的团队正在为考拉构建庞大的基因组资源库，但要充分理解这些数据集能告诉我们什么，我们还需要知道该物种中新的遗传变异出现得有多快，”科瓦奇说。

“估算突变率能帮我们更准确地还原考拉的种群历史，了解它们的适应能力，并为未来制定更明智的保护方案。”