2021年10月29日
在20世纪60年代，为了保护一种稀有的灵长类动物圣地亚哥动物园成功培育红颈狐猴(varecia rubra)。在建立了内部研究工作之后，动物园还选择将创始种群及其后代的细胞冷冻起来，并将它们储存在一个名为“动物实验室”的设施中冰冻的动物园。早在人类基因组计划、下一代测序、甚至个人电脑普及之前，动物园的研究小组就考虑过储存活细胞和其他遗传物质。“这是只有圣地亚哥动物园才有的东西，”美国国家动物园博士后研究员蒂姆·埃普利(Tim Eppley)说圣地亚哥动物园野生动物联盟(SDZWA)。“当他们真的不能做太多事情的时候，他们有远见地开始收集样本，这真的令人难以置信。”
今天，SDZWA、Illumina的iConserve项目、西班牙和马达加斯加的大学正在合作组装第一个完整的、高质量的红褶狐猴基因组，并评估遗传多样性和种群联系如何随着时间的推移而变化。这个独特的项目将帮助我们了解我们可以做些什么来保护地球上最受威胁的哺乳动物群体。
根据国际自然保护联盟(IUCN)在美国，已知的113种狐猴中有98%濒临灭绝。狐猴的种群数量尚不完全清楚，但狐猴科的一些物种确实有确切的数量。例如，只剩下19只北方狐猴，它们生活在一个非常小的区域。
狐猴是马达加斯加的特有物种，马达加斯加是印度洋上的一个岛屿，距离东非海岸800英里。“马达加斯加经常被称为第八大洲，因为那里的一切都是独一无二的，是地球上其他地方所没有的，”埃普利说。但马达加斯加的原始森林只剩下不到10%。与过去相比，这是非常非常小的一部分。”
红颈狐猴和马达加斯加的树木有一种相互依赖的关系。因为狐猴的饮食主要是水果，所以它依赖于森林里的树木。反过来，狐猴不仅传播种子，而且其粪便中的种子更能存活。“狐猴是森林的园丁。它们对马达加斯加的许多植物物种起着非常非常关键的作用，”埃普利说。
但狐猴在自己的环境中面临着很多挑战。狐猴是一个女性主导的社会。当它们旅行时，雌性会走在前面。所以当猎人设置陷阱时，雌性是第一个被诱捕的。“这导致了这些人群中的性别失衡。当你最终有更多的雄性时，它不会帮助人口增长，”埃普利说。除此之外，绝大多数狐猴在一年中只能在48到72小时内怀孕。如果飓风或其他天气事件破坏了它们成熟的果实，它们可能不会在那一年繁殖。“即使是一个天气事件也会打乱整个计划。”
利用基因组学影响环境保护
SDZWA正在领导对狐猴物种进行的最全面的研究。他们从1959年至今出生的73只野生或圈养狐猴(大部分是红颈狐猴)身上收集了样本。这些样本来自冷冻动物园、合作大学和马达加斯加国家公园，它们以血液、组织、冷冻细胞或粪便的形式存在。
今年早些时候，动物园将样本送到Illumina实验室进行测序。这些数据随后被发送到西班牙巴塞罗那的进化生物学研究所，庞培法布拉大学的博士候选人Marc Palmada Flores正在那里构建基因组组装。弗洛雷斯说:“我真的很期待看到这种基因组组装如何被用来帮助保护这种特殊的狐猴物种，并开始进行更多真正的实地研究，其中重测序数据将作为更好地了解物种状态的工具。”
弗洛雷斯正在为红皱毛狐猴组装一个新的、高质量的参考基因组，并为黑白皱毛狐猴和另外六种狐猴物种组装一个参考基因组草案。
当参考基因组完成后，它们将被发送给SDZWA的研究员Aryn Wilder博士，他也将使用高覆盖率的基因组重测序数据进行比较基因组分析。“有些样本是50多年前收集的，”怀尔德说，“它们可能反映了在大规模森林砍伐之前健康人群中存在的多样性。”怀尔德希望这些信息能够为基因组侵蚀可能发生的程度提供一个晴雨表。这将有助于将有限的资源用于最大限度地保留任何剩余的多样性。“这些数据也是设计非侵入性样本(例如粪便样本)捕获阵列的跳板，可用于解决这些物种的行为和生态问题。”
参考基因组还将为动物园的繁殖实践提供信息。“这些数据将有助于完善圈养种群的谱系，”怀尔德说。“谱系是用来帮助选择交配对，以减少近亲繁殖和保持遗传多样性。”
庆祝狐猴
世界狐猴日(2021年10月29日)始于2014年在马达加斯加塔那那利佛的一个节日。今天，全世界都在庆祝这个节日，以提高人们对狐猴困境的认识，并吸引生态游客到岛上旅游。
蒂姆·埃普利将在三周后返回马达加斯加。在那里，除了与当地大学合作外，他还将管理团队清点狐猴，给它们套上项圈，收集粪便，并评估栖息地条件。他们研究不同地区的树木多样性，并试图了解可能存在的任何狩猎压力，有时会注意到陷阱甚至是炮弹。
埃普利的大部分工作涉及与当地机构合作，比如马达加斯加的灵长类动物研究组织(GERP)。马达加斯加的学生带领小组到从未进行过调查的非常偏远的地区。对于这些小组，他们从最近的村庄雇用人员，并对他们进行数据收集技术培训，提供就业机会和短期经济救济。埃普利说，这是他们永远赚不到的钱，因为90%的人口每天的生活费不到1.9美元。
由于贫困和政治不稳定，森林正在迅速消失。“当地人明白森林对纯净水、农田灌溉和保护动物很重要。他们更愿意拥有森林，但许多人被迫砍伐森林，因为他们需要土地种植水稻，或者他们要清理土地以维持生计。他们需要木材来建造小屋或捕鱼的船。这就是为什么我们需要在这些地区提出经济替代方案的原因。”
马达加斯加人有很强的经济动机来保护土地，吸引游客。埃普利相信马达加斯加人可以团结起来，激发人们的积极性，野生动物也会从中受益。“我对狐猴的希望是，我们继续看到狐猴的数量增长，我们创造走廊和缓冲区，种植这些森林，这样狐猴就有更多的生活空间。通过这样做，当地居民将努力保护这些地区，因为这将增加旅游业。我对马达加斯加的希望是有一个转变，就像我们在哥斯达黎加。”
这种转变需要超过15年的时间，而且需要一个村庄的努力。
像Illumina的iConserve项目这样的倡议是为了将全球社区聚集在一起，加速环境和野生动物保护。
Illumina实验室服务公司副主任Karine A. Viaud-Martinez说:“基因组学已经成为本世纪帮助保护生物多样性和确保地球健康的工具。”“我们相信Illumina在推进一些关键项目方面具有独特的优势，并保证任何人都可以使用这些工具和数据。”
iConserve的一些工作包括促进各种物种的比较基因组学研究，这为野生和圈养种群的生物多样性编目提供了结构。这将最终支持有关物种保护和管理的决策。
要阅读有关大西洋宽吻海豚的测序，请点击在这里。
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