披毛犀最早在何处演化的问题,已由发表在Science上的一项新研究予以解答。该论文题为“Paleogenomics and habitat modeling reveal temperate Eurasian origins of woolly rhinoceroses”,于2026年9月发表在Volume 393, Issue 6816, pages 1122–1127。通过结合两种强大的研究方法——古DNA分析和生态位建模——该研究指出温带欧亚大陆是这一标志性冰期物种的地理摇篮。
理解该研究的两大支柱
论文标题突出了两种不同但互补的方法:古基因组学和栖息地建模。每一种都提供了观察遥远过去的独特视角,二者结合则能提供比单独使用任一方法更稳健的图景。
古基因组学:解读古代基因组
古基因组学是一门致力于从生活在很久以前的生物中回收和分析遗传物质的科学学科。与现代基因组研究可以依赖新鲜、高质量的DNA不同,古基因组学必须应对因时间、温度和环境暴露而降解的样本。尽管存在这些挑战,测序技术和生物信息学的进步使得从化石和亚化石遗骸中提取有意义的遗传信息成为可能。
在披毛犀的背景下,古基因组数据可以揭示进化关系、种群结构和迁徙模式。通过将古代基因组与现存近亲的基因组进行比较,研究人员可以重建一个物种的种群历史,并确定其遗传多样性最高的地理区域——这通常是其起源地的线索。
栖息地建模:重建过去景观
栖息地建模,也称为生态位建模,利用环境数据和统计算法来预测一个物种可能生活在哪里。该方法将现今或古气候重建数据——如温度、降水和植被覆盖——与已知的出现记录相结合,以界定一个物种所需的环境条件。
当应用于已灭绝物种时,栖息地建模可以将适宜栖息地投射到过去的景观上。这有助于研究人员不仅了解一个物种可能在哪里繁盛,还能了解其分布范围如何响应气候变化而移动。对于披毛犀而言,此类模型可以检验关于冰期和间冰期扩散路线和避难所的假说。
温带欧亚大陆作为披毛犀的摇篮
根据该研究的发现,古基因组证据和栖息地适宜性预测的结合指向温带欧亚大陆是披毛犀起源的地区。温带欧亚大陆通常指欧洲和亚洲的中纬度地带,其特征是四季分明,以及森林、草原和干草原环境的混合。
这一结论之所以重要,是因为它将注意力从其他可能的起源情景上转移开。披毛犀通常与更新世期间横跨北部纬度的寒冷猛犸象草原联系在一起。然而,起源于温带纬度表明,该物种对严酷寒冷条件的适应可能是后来才出现的,随着种群向北和向东扩张。
为何地理起源很重要
确定一个物种的诞生地不仅仅是绘制地图的工作。它有助于我们理解生物如何响应环境变化、如何在大陆间扩散,以及如何在隔离中或与近亲接触中进化。对于像披毛犀这样的大型食草动物而言,起源故事与其所栖息生态系统的历史交织在一起。
起源于温带欧亚大陆意味着最早种群所经历的气候状况与博物馆展示中经常描绘的标志性冰期环境不同。这反过来又引发了关于该物种适应寒冷草原环境的时间和节奏的问题。
两种方法如何相互强化
这项新研究的优势在于其双重方法。仅靠古基因组学可以提示遗传谱系在哪里分化,但无法直接重建环境背景。仅靠栖息地建模可以预测一个物种可能生活在哪里,但无法提供祖先或扩散的遗传证据。
- 遗传证据可以识别谱系的地理来源和基因流动的方向。
- 环境建模可以显示一个地区是否为长期占据提供了适宜条件。
- 两者的整合可以区分一个仅仅是可居住的地区和一个实际上作为进化摇篮的地区。
通过将遗传模式与建模栖息地相对应,作者建立了一个基于多条独立证据链的温带欧亚大陆论点。
发表详情与科学背景
该论文发表在Science上,这是世界上最广泛阅读的同行评审期刊之一。其发表在Volume 393, Issue 6816,反映了该期刊对古基因组学、进化生物学和第四纪科学的持续关注。2026年9月这一期将这项工作置于关于气候变化、遗传学和地理如何交叉的更广泛对话中。
同行评审增加了什么
在发表之前,该研究会经过严格的同行评审,这意味着独立专家评估了方法、数据和解释。虽然没有一篇论文能最终解决一个科学问题,但同行评审的发表表明这些发现被认为足够稳健,可以进入科学记录。
对未来研究的启示
披毛犀起源于温带欧亚大陆的结论为进一步研究开辟了若干途径。研究人员可能会寻求从所提出的起源地区获取更多古DNA样本,以细化分化的时间。他们还可能扩展栖息地模型,以探索该物种的分布范围在数千年间如何收缩和扩张。
更广泛地说,这项研究例证了古基因组学和栖息地建模如何结合以解决生物地理学中长期存在的问题。随着古DNA技术的改进和古气候数据集变得更加详细,类似的综合方法可能会阐明其他已灭绝巨型动物的起源。
目前,披毛犀加入了一个不断增长的冰期物种名单,这些物种的进化故事正被二十一世纪的分子和计算工具改写。
本文基于Science (AAAS)的报道。阅读原文。
Originally published on science.org





