独角鲸的成功挑战了强大的基因组对于长期自然选择至关重要的理论

新研究发现，独角鲸是北极海的独角“独角兽”，对于这样一个繁荣的人群来说，其遗传多样性令人惊讶地低。这项由丹麦自然历史博物馆的Michael Westbury领导的研究对独角鲸(Monodon monoceros)的基因组进行了测序，结果发现，与其他海洋哺乳动物相比，它们的遗传多样性非常低 - 数百万年来一直如此。 。

该研究结果挑战了人口理论中的经典观点，即强大而多变的基因组是进化的重要组成部分，允许选择基因以应对环境变化，例如，或抵御病原体。

在种群瓶颈之后可能发生低遗传变异，例如在夏威夷僧海豹中看到的狩猎物种接近灭绝所造成的。有限的基因库和小群体中的近亲繁殖可能导致有害等位基因的流行，并降低对该物种的适应性。将群体细分为较小的，孤立的群体也可导致遗传变异的丧失。

“有这样一种观念认为，为了生存并能够适应变化，你需要有很高的遗传多样性，但是你有这个物种，在过去的一百万年中，它的遗传多样性很低，而且它仍然存在 - 实际上相对丰富，“该论文的共同作者之一Eline Lorenzen也来自丹麦自然历史博物馆。

将独角鲸基因组与来自其他哺乳动物物种的16个进行了比较，研究小组发现只有棕​​色鬣狗(Hyaena brunnea)的多样性较低。

与独角鲸几乎相同的是圣米格尔岛狐狸(Urocyon littoralis littoralis)。由于岛屿殖民化，其人口少，分布有限以及最近的种群规模瓶颈都是低遗传多样性的典型情景。这与独角鲸的现状形成鲜明对比，今天有超过170,000人活着，并且在整个北极 - 大西洋分布中有一个良好连接的繁殖种群。

这向我们表明，仅仅观察个体的数量并不能表明一个物种的基因组多样性水平，但同时观察基因组多样性水平并不能表明个体的数量，”Lorenzen说。

“将这两者等同起来似乎并不像以前想象的那么简单。”

研究人员随后认为，也许独角鲸的低度多样性与其作为北极哺乳动物的地位有关，但该地区的其他特有物种，如鲸鱼(Balaena mysticetus)，海象(Odobenus rosmarus)，北极熊(Ursus maritimus)和白鲸(Delphinapterus leucas)都具有强大的多样性。

基因组变异的测量可以反映以前的人口统计事件，团队想知道是否是独角鲸群体的历史导致了不寻常的遗传。

该团队寻找任何繁殖的迹象，并发现“没有激烈的近期瓶颈，而是从大约200万年前开始的多样性的古老逐渐下降”。

人口的初始扩张恰逢大约1.15亿年前的最后一次冰期开始，这表明环境因素可能与北极海冰的增加有关。研究人员怀疑，在最初的小型创始人口之后，积极的栖息地变化导致物种扩散到我们今天看到的相对丰富的种群水平。

“Narwhals的长期低遗传多样性可能使他们能够发展出不同的机制来应对他们有限的基因组，”韦斯特伯里说。

北极鲸现在可以添加到多种物种中，这些物种挑战了低遗传多样性的负面影响的经典观点，包括一些信天翁(来自Diomedea属)，褐色鬣狗和海峡岛狐狸(Urocyon littoralis)。尽管受到人类活动的威胁，所有这些动物都没有出现抑郁症的迹象。

独角兽最近在国际自然保护红色名录中被降级为近乎威胁到最不关心，但研究人员指出，鲸鱼的限制分布和专业生活方式使他们容易受到气候变化和北极人类活动的影响。

“我们的研究无法评论独角鲸是否能够适应，或者它们是否具有在这些快速变化中具有弹性的可塑性，”洛伦岑警告说。