深圳子科生物報(bào)道：反芻動(dòng)物家族龐大，從鹿到羚羊，以及綿羊、山羊、牛等其他野生親緣動(dòng)物，它們?cè)谌蛟S多生態(tài)系統(tǒng)中繁衍生息。體型從馬來西亞的鼠鹿到非洲長頸鹿大小不等。

6月21日發(fā)表在《Science》雜志上的這項(xiàng)研究由昆明動(dòng)物研究所的王文（Wen Wang）和張國捷（Guojie Zhang）以及丹麥哥本哈根大學(xué)的Rasmus Heller領(lǐng)導(dǎo)，還包括加州大學(xué)戴維斯分校進(jìn)化與生態(tài)及基因組中心的Harris Lewin教授。

反芻動(dòng)物是世界農(nóng)業(yè)系統(tǒng)的重要組成部分。僅在美國，農(nóng)場和牧場估計(jì)就有9500萬頭牛、 520萬只綿羊和200萬只山羊。

“隨著世界各地的生態(tài)系統(tǒng)開始受到氣候變化影響，了解它們的基因及其變異有助于保護(hù)受威脅和瀕危的反芻動(dòng)物物種。還可以提供資源減輕氣候變化對(duì)農(nóng)產(chǎn)品（如養(yǎng)牛）的影響，以便更適應(yīng)溫暖、干燥的氣候，”Lewin說。

研究小組生產(chǎn)了超過40萬億個(gè)堿基對(duì)的原始DNA序列，并將它們組裝成44個(gè)物種的基因組。根據(jù)這些數(shù)據(jù)，他們?yōu)榉雌c動(dòng)物創(chuàng)造一個(gè)新的家譜——在3200萬到3900萬年前反芻動(dòng)物成為一個(gè)群體，最大的（長頸鹿）和最小的（鼠鹿）位于最早期的一些分支上。

“這項(xiàng)研究所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)為生態(tài)和經(jīng)濟(jì)上重要的哺乳動(dòng)物群體提供了一個(gè)基本的基因組路線圖，”主持地球生物起源項(xiàng)目的Lewin說。該項(xiàng)目旨在對(duì)地球上所有真核生物的遺傳密碼進(jìn)行排序，已知物種約150萬種，包括所有植物、動(dòng)物、原生動(dòng)物。還有真菌?！斑@是一個(gè)巨大的資源，不僅是為了了解進(jìn)化如何塑造反芻動(dòng)物，而且也是為了了解理想和不理想特征（如遺傳疾?。┑幕A(chǔ)?！?

獨(dú)特的消化系統(tǒng)基因

所有反芻動(dòng)物都有一個(gè)特殊的、多腔的胃，允許它們用微生物發(fā)酵所吃的植物，并帶上食物進(jìn)一步咀嚼，幫助消化。這種高度專門化的消化系統(tǒng)使反芻動(dòng)物能夠充分享受高纖維素飲食。

研究表明，在反芻動(dòng)物中發(fā)現(xiàn)的295個(gè)新進(jìn)化的基因中，許多與消化系統(tǒng)有關(guān)，如胃的結(jié)構(gòu)和功能，如瘤胃、瓣胃和皺胃。

研究小組還發(fā)現(xiàn)了一些與角有關(guān)的基因。反芻動(dòng)物通常有角，在防御或交配行為中發(fā)揮作用。

研究人員在物種層面上精確定位了進(jìn)化變化。長頸鹿是最高的陸生動(dòng)物，它獨(dú)特的身形可能有助于它們適應(yīng)草原棲息地。研究人員發(fā)現(xiàn)，在366個(gè)與骨骼發(fā)育相關(guān)的基因中，115個(gè)基因?qū)儆陂L頸鹿特異性突變。

反芻動(dòng)物的基因組也證明人類對(duì)這些動(dòng)物的影響。當(dāng)研究人員使用一種方法來推斷曾經(jīng)的種群規(guī)模時(shí)，他們發(fā)現(xiàn)一半以上的物種在10萬到5萬年前大幅度減少——大約就是在現(xiàn)代人類離開非洲并走向世界各地的時(shí)候。

研究人員還建立了反芻動(dòng)物基因組數(shù)據(jù)庫，公開收集了研究中的基因組和轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)。

這項(xiàng)工作得到了中國、歐洲和美國多個(gè)機(jī)構(gòu)和基金會(huì)的支持。

原文檢索：Large-scale ruminant genome sequencing provides insights into their evolution and distinct traits