许多大型哺乳动物已经失去了遗传多样性，这通常是由于人类减少了它们的数量。这种影响可能是严重的，因为没有遗传多样性，一个种群就没有一个“遗传数据库”来适应环境变化。
伊比利亚猞猁(lynx pardinus)对这种多样性的减少并不陌生。人类活动已使种群数量降至危险的低水平，使它们的基因库不断萎缩。这种损失威胁到猞猁适应不断变化的环境的能力，使它们的生存处于危险之中。
我们团队的研究揭示了在过去的几千年里，伊比利亚猞猁是如何与其近亲欧亚猞猁(山猫)杂交的。这种杂交可能促进了伊比利亚猞猁的基因多样性。这对它的生存至关重要，尤其是当这个物种面临如此不确定的未来时。
基因多样性低会导致“近亲繁殖抑郁症”，近亲繁殖的动物繁殖出来的后代不太适合生存。在极端情况下，这可能会将整个种群，甚至物种推向灭绝的边缘。
为了提高濒临灭绝种群的基因多样性，自然资源保护主义者有时会求助于“基因拯救”。这包括引入来自不同种群的个体，希望它们能与当地动物繁殖，减少近亲繁殖，增强遗传多样性。
虽然这种策略可能是有效的，但也不是没有风险。引入基因差异太大的动物会破坏或稀释有益的性状，潜在地损害种群的生存和繁殖能力。这种现象被称为“近亲繁殖萧条”。尽管存在这些风险，基因拯救仍然是一种有价值的保护工具，尽管它经常被谨慎对待。
遗传多样性减少最严重的案例之一是伊比利亚猞猁，它曾经是世界上最受威胁的猫科物种。它主要分布在西班牙和葡萄牙的部分地区。
救援和恢复
今天，伊比利亚猞猁正在从濒临灭绝的边缘恢复过来。在2023年的人口普查中，有400多名育龄女性。这比2002年的25人有了巨大的增长。这一转变在很大程度上要归功于过去二十年来一项雄心勃勃的保护计划，包括协调的繁殖计划和重新引入。
这一成功的部分原因是由于“基因拯救”效应，将剩下的两个基因不同的种群混合在一起，帮助提高了物种的遗传多样性。尽管取得了这些进展，伊比利亚猞猁仍然面临着重大挑战。人口远未达到被认为在遗传上可行的最低生殖雌性1 100只。因此，它的遗传多样性仍然是有记录以来最低的之一。
进一步的基因拯救可能是提高多样性的解决方案。但有一个问题——世界上没有其他伊比利亚猞猁种群可以作为新的遗传物质的来源。
古代DNA可以从历史遗迹或亚化石(不够古老，不能被认为是真正的化石，但也不能被认为是现代的动物)样本中提取。通过研究这些，科学家们可以对物种的遗传历史获得有价值的见解，并与现在的物种进行鲜明的比较。
2015年，我们的同事Maria Lucena-Perez首次访问了我们的另一位同事Michael Hofreiter在德国的实验室，从古代伊比利亚山猫的骨头中获得了第一个全基因组数据。从骨骼中提取古代DNA是一个高度专业化的过程，需要专门的洁净室设施来防止现代DNA的污染。
通过共同努力，我们的团队成功地从三个古代伊比利亚猞猁标本中提取了细胞核DNA。其中两个大约有2500年的历史。第三次可以追溯到4000多年前。这标志着首次从古代伊比利亚猞猁身上提取到核DNA。玛丽亚的成就极大地促进了我们对伊比利亚猞猁的基因组成如何在数千年的时间里进化的理解。
我们的团队分析并比较了现代伊比利亚猞猁的DNA。令我们惊讶的是，古代猞猁的基因多样性甚至比它们的现代后代还要低。考虑到它们的数量在过去几个世纪里急剧下降，这一发现既出乎意料又令人费解。
物种杂交
人们发现，现代伊比利亚猞猁种群与血缘密切的欧亚猞猁相比，拥有更多的基因变异，这一发现解开了这个谜题。这表明这两个物种在过去2500年里成功杂交，提高了今天伊比利亚猞猁的遗传多样性。
这些发现与从欧亚猞猁到伊比利亚猞猁基因组的古代基因流动的广泛基因组证据相一致。虽然这两个物种现在不在同一个栖息地，但它们曾经共存于伊比利亚半岛，也可能在法国南部和意大利北部。这种情况为杂交提供了大量的机会。
随着它们的活动范围不断扩大，这两个物种自然相遇和繁殖的可能性再次增加。这可能为未来的遗传多样性开辟新的可能性。
在过去的30年里，全核基因组分析的出现揭示了许多跨物种杂交的案例，比如北极熊和棕熊之间的杂交。这表明猞猁的情况并不罕见。但伊比利亚猞猁作为第一个有记载的物种间繁殖显著增加物种遗传多样性的例子而脱颖而出。
我们仍然不完全了解这种基因提升的确切影响，特别是它是否改善了种群的健康和生存。一种有趣的可能性是，尽管伊比利亚猞猁的基因多样性极低，但由于欧亚猞猁反复进行基因拯救，它们仍能存活下来。
虽然还有更多的东西需要学习，但我们的研究为更广泛的基因拯救讨论提供了一个意想不到但重要的案例研究。如果我们能够更好地预测异种交配发生时近亲繁殖和近亲繁殖衰退的几率，我们就可以更有效地将基因拯救作为一种保护工具来应对正在进行的生物多样性危机。
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希望本篇文章《古代DNA揭示伊比利亚猞猁抵御灭绝的潜在关键》能对你有所帮助！
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