在澳大利亚最西端是鲨鱼湾,这是一个偏远的海岛,赭石条纹的悬崖与大海相接,古老、球状的叠层石点缀着海岸线。这片生态仙境不仅是联合国教科文组织世界遗产地,而且也是令人难以捉摸的戈尔德鼠——一种被认为已灭绝150多年的澳大利亚啮齿动物——最后的栖息地之一。
但根据本月发表在PNAS上的一项研究,这种老鼠一直都在这里,在西澳大利亚的几个岛屿上过着安稳的生活。这项由澳大利亚国立大学的研究人员进行的研究,利用了184年前的博物馆标本,对八种已灭绝的澳大利亚啮齿动物的基因组进行了测序,然后研究了它们42个现存的近亲。
“我们将被认为已灭绝的戈尔德鼠的DNA与所有现存的本地啮齿动物进行了比较。我们发现,它在基因上与另一种现存物种——鲨鱼湾鼠——无法区分,”该研究的首席作者、澳大利亚国立大学的博士后研究员艾米丽·罗克罗夫特说。
“起初,我们认为戈尔德鼠只生活在新南威尔士州和维多利亚州,但在我们的研究结果出来后,很明显它曾经遍布澳大利亚大陆的大部分地区。”
绘制老鼠基因组图
澳大利亚是世界上哺乳动物灭绝率最高的国家。
自1788年欧洲殖民开始以来,已有34种陆行哺乳动物从地球上消失。其中,啮齿动物受到的影响尤为严重——自定居者抵达以来,它们占哺乳动物灭绝总数的41%。
“我们开始这项研究时,旨在考察已灭绝的澳大利亚啮齿动物与现存物种之间的关系,以确定它们灭绝前存在的遗传多样性水平,”罗克罗夫特说。
为此,进化生物学家从87件博物馆标本中提取DNA,并绘制了这些啃咬哺乳动物的基因组图。罗克罗夫特说,了解一个种群的遗传多样性可以帮助生态学家确定欧洲人的到来在多大程度上导致了它们的灭绝。
澳大利亚啮齿动物大量消失的一个假说认为,它们由于遗传多样性丧失而已经处于下降状态。生态学家在对另外两种澳大利亚动物进行基因组测序时观察到了这一点:现在已在澳大利亚大陆灭绝的濒危袋獾,以及一种更大的食肉有袋动物——也称为塔斯马尼亚狼或塔斯马尼亚虎的已完全灭绝的袋狼。
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殖民之前,这两种物种的遗传多样性正在迅速减少,这表明它们的数量已经下降,更容易受到入侵者的威胁。换句话说,欧洲人并没有导致它们的灭绝,只是加速了灭绝。
然而,研究发现啮齿动物的灭绝并非如此。事实上,在18世纪末之前,没有证据表明遗传多样性减少,这表明当时它们的种群数量庞大且繁盛。它们在欧洲人到来后迅速衰落,表明遗传多样性并不一定能保护物种免于快速、灾难性的灭绝。
“这表明了欧洲殖民的严重影响,包括引入捕食者和土地清理,导致相对常见的物种在不到200年的时间内灭绝,”罗克罗夫特说。
啮齿动物在澳大利亚生态系统中的作用
澳大利亚毛茸茸的小动物的迅速消失不仅仅意味着更少的跳跃和吱吱声——它还可能对澳大利亚几乎所有的生态系统造成毁灭性的影响。它们的足迹遍布从干旱沙漠到潮湿海岸线的生态位。
“本地啮齿动物是重要的生态系统工程师,作为植物、真菌和无脊椎动物的消费者,以及其他本地物种的猎物,在澳大利亚环境中扮演着不可或缺的角色,”罗克罗夫特说。“澳大利亚大陆上本地啮齿动物的持续消失有可能导致更广泛的生态系统崩溃。”
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罗克罗夫特认为,了解已灭绝物种的基因组可以帮助为现存物种的保护工作提供信息。
“我们的研究表明,利用博物馆标本的数据,我们可以了解到许多已灭绝物种的信息,”她说。“如果我们能从澳大利亚所有本地物种(而不仅仅是啮齿动物)中获得这类数据,我们就能更多地了解灭绝的整体模式和速度。”
尽管可能性不大,但未来的基因组测序项目可能会发现其他曾经消失在地球上的现存物种。但就目前而言,我们至少知道戈尔德鼠仍在已经受保护的鲨鱼湾周围活动。