2023年3月1日
羊毛长毛群曾横跨北半球,从不列颠岛跨白令陆桥到北美东岸大约四千年前 最后一个长毛象死
足够的遗骨保存在冰原中以揭示沉浸的真象:代间时间尺度上,生物突然和灾难性地消失陪审团排除了气候变迁、人类打猎或别的事情最受责备-但我们知道长毛象近亲大象正经历类似的人口崩溃,
自然保护联盟估计,仅在上个世纪,非洲热带大象活数减少了60%。姐妹树类非洲森林大象下降惊人86%,现被列为“濒危威胁”。
人类有力量阻止崩溃消亡但要做到这一点,我们需要更多数据哥本哈根大学进化生物学家Patricia Pečnerová表示:「目前,我们毛毛大象基因组数据比活大象多。”并改变
Pecnerová写博士论文关于长毛古代学,现为大学生物系Marie Skiodowska-Curie行动研究员兼国家地理探索者mrinalini ErkenswickWatsa, 保护科学家与圣迭戈动物联盟(SDZWA)联系,其视觉:制作大象基因组多样性图集全非,可用于为直接接触动物并因此拥有最大权帮助动物的人民和社区制作现场保护工具
这样的合伙关系需要数位角色:人收集生物样本,人排序,人分析数据并开发地图集,人部署工具现场-所有参与者必须理解手头挑战
眼前挑战
稀树大象是世界上最大的陆地动物容积可达6.5吨-超过2 Hummers-并活到70年需要大片空间漫游 寻找食物和水 年复一年返回原路不幸地 人往往不知道什么时候建桥 野大象发现迁移被人中断 往往导致冲突
博士Stephen Chege野生动物兽医为肯尼亚北部SDZWA保护项目提供管理监督,认为这不公平并存唯一可用水源时, 冲突概率高,人有错误概念 野生生物在那里制造混乱但我们需要改变思维野生动物群和个体动物的健康,我们必须说,他们有权利获取他们需要的东西。我们不应该自私。”
如果生物学家能肯定地识别大象的DNA并匹配记录牛群前去向,它可以显示它们的迁移模式并帮助人们决策何地建构并思,确保动物有空间和平通过
大象面临的另一个威胁是遗传多样性的丧失大象群分母母牛留在牛群中,公牛经常离开或被迫离开,直到老到交配生性雄性可以混合群落,基因池保持多样性,人口保有更强防疾病、害虫、变化环境和其他环境压力当前实地观察显示,约70%大象到育龄时死亡,而当牛群变得更相隔离时,它们交换人少,老年大象归为主复制万一发生, 人口遗传多样性消亡 使每一代人更容易受到伤害
通过基因组排序识别每一群关系密切会帮助人们确定哪些群优先保护,甚至选择单个动物移位
当然,尽管1989年在国际上禁止偷大象事件,但此后非法偷大象事件才有所上升。自然保护联盟表示,这是森林大象死亡的主因.法证排序回收象牙 帮助当局追踪捕猎地点 并插手保护
Elephants智慧卓识动物Stephen Chege(前景问题)照片:圣迭戈动物园联盟
第一步:收集样本
生成基因组地图集,你首先需要从动物栖息区收集大片样本幸运的是,合伙关系不必从头开始
早在1990年代,当他任肯尼亚南尤基Mpala研究中心主任时,Nicholas Georgiadis从全非洲大象收集400多生物样本整个20世纪,森林大象被认为仅仅是稀树大象子群-但Georgiadis、Alfred Roca和其他合作者使用这些样本证明,数以百万计的数以万计前,它们分裂成不同的物种
Roca说,“黑猩猩和人类不同,比狮子从虎中差更多”,他现在是伊利诺斯大学动物科学实验室的教授区别对保护努力有实际意义:两种物种适应不同的栖息地形成不同的迁移模式和社会结构Roca研究对保护机构正式识别非洲大象为两个独特物种的决定至关重要作为一个单一物种,非洲大象被自然保护联盟红色链表视为仅仅是“脆弱性”,而不是“前卫式”。两种物种分开评估后,稀树大象被判定濒危,而森林大象被发现为“濒危”,为濒临灭绝风险最高的物种保留类别。
Roca热切想加入合作伙伴关系 并贡献出这个标志性样本采集团队研究科学家石田康子将负责从集合中选择多样性人口并对其进行数项分析样本数以十计无关紧要-DNA仍可取出并排序映射田里生物学家可以使用这些信息检验仍在这些群落中的大象
步骤二:顺序样本
以前的大象遗传研究只查看少数选择标记,如微型卫星-DNA短片重复多次并可用于跟踪家族继承方法问题在于 不同的实验看不同网站 结果不一定能互相比较
大型项目排序全基因组 正因如此,它欢迎IllumaiConserve合作,其任务是利用基因组学加速环境和野生动物保护今年iConservation团队将使用Illuma测序器对Roca400样本深度作复处理,共40x覆盖建立基因组序列数据后 寄到丹麦Pecnerová
学习全基因组能提供更多信息 求得更好的解析法可解题难解难解难解难解难解难解难
步骤三:开发地图集
要绘制非洲大象基因组变异图, 合作伙伴关系需要先读全基因代码, 然后再分解到提供最多信息的部分
利用全基因代码的力量为研究基因变异提供前所未有的解析个人脱氧核糖核酸从双亲取出Pecnerová通过这些解释:“我们可以重构整个人口史, 从单个个人基因组到时间大小变化。”
任务将是处理兆字节基因组数据筛选基因组-三亿多字母长-并识别信息最丰富的位置单核多态化或SNPs(发布snipss), 个人遗传代码中单字母异于其大多数物种整体基因组提供数以百万计通过分析全大陆400大象,团队将识别几百万新元中哪些是显示局部模式和个人差异的关键
有了这些数据后,伙伴关系应能够映射大象遗传多样性在栖息区间变化的情况,观察全非连接或隔离不同群落的情况,并解释哪些因素促成多样性的丧失
保护者转而选择潜在的保护通道和候选群转址数据可用于为实地团队创建实用低成本基因组工具,使用与地理、物种、性和个人相联的SNP工具可以帮助他们为已知个人建桥,评估人口数和分布环境,促进获救动物恢复野外活动
第四步:部署地图集
自20世纪90年代以来,现场基因组技术大有进展,当时Georgiadis不得不使用Dart生物心理学采集样本-一种闭合性、干扰性并往往危险的方法(一头防大象翻转车辆)。
可行样本取自安全性低侵入性源码:dung现代定序器通过静态取出大象DNA
切格表示, 技术是保护之关键, 但他指出在热带草原采集这些样本又提出了另一个挑战: DNA快速退化并接触热光和紫外线光, 特别是当电量有限时即使是液氮蒸发 每次打开容器, 生物学家常场数周无法再等待样本运到海外分析-所以合伙者也有这方面的计划
伙伴关系中每个人最优先提到的是授权保护论者实地工作,即使他们不是遗传论者,他们也在那里工作。Roca总能点名让本地研究人员参与他的工作, 华沙解释道,从历史上讲, 科学界成员常使用从别国导入的样本:“今天我们努力翻转脚本我们不带样本去实验室搭建地面基础设施 训练 素材设备 意味着收集未来样本者 能够参与范围更广的分析 并自己引导研究
团队希望先测试新基因变换工具, 并先为肯尼亚Samburu省Save大象监听的民众编程, 最早在今年发布所有资料和实验结果前,Pecnerová表示:「除免费提供地图集外,我们希望通过实施实验与肯尼亚和乌干达的同事协作运行,我们将激励并便利分布式国家保护家未来研究。” 归根结底大象不知道边界
Chege承认实战工具箱对这项工作至关重要,但“许多创新研究以发达国家为基础。我知道没有市场 这些东西!并不是快速回报投资野生动物保护大有裨益
科学家可以从单个体基因组重构全大象人口史照片:圣迭戈动物联盟
何必费心
提供如此惊人的人口下降统计时,诱惑是想想投资值不值在一个百万火燃烧时,为什么这个值得我们注意?
华沙说,有两种方法看它一是大象是巨型生态工程师取出后没有人吃下所吃的东西 生态圈其余部分的一切-归根结底 人类改变因为我们都连通右?"像她说的半英里跨过她的表情, 仿佛她的下个词应该是显而易见的最简单答案是 我们大家都有权利在这个星球上生存
Chege补充道:大象是智慧和才华横溢的动物智能型和情感型并哀悼家属数日发现后箱和牙套调查尸体并翻转他们肯定问了这么多问题发生什么了我们能做任何事不让你死吗
灭绝并非不可避免有资源做必需的事 避免大象死光-我们只需要意志力
Patricia Pečnerová项目STAMPEDE:现代和过去大象开发空间和时间分析玛丽斯库多斯卡-Curie赠款协议号892446
