秦嶺金絲猴登上《科學》雜志封面 西北大學金絲猴研究團隊揭示靈長類社會演化之謎

6月2日,《科學》(Science)雜志以長文形式刊發西北大學金絲猴研究團隊最新研究成果Adaptationstoacoldcli-matepromotedsocialevo-lution in Asian colobineprimates(《寒冷適應促進了亞洲葉猴社會系統的演化》),首次系統性地揭示了靈長類社會演化之謎。該期《科學》封面圖為亞洲葉猴的代表——秦嶺金絲猴。

寒冷事件促使亞洲葉猴演化出重層社會

論文的共同第一作者、西北大學生命科學學院教授齊曉光告訴華商報記者,靈長類動物具有復雜而多樣的社會結構,西北大學金絲猴研究團隊在對亞洲葉猴的研究中發現,亞洲葉猴的社會結構具有很強的系統發育信號,且受到歷史上環境劇變的深刻影響,并且記錄在它們的基因組上。

論文共同通訊作者之一,西北大學教授李保國介紹,基于多年野外研究,團隊對秦嶺金絲猴社群內各個組織層面的空間聯署及個體遷移與擴散行為進行研究,發現金絲猴社會獨特的四層式社會結構:家庭、分隊、群組、社群。2014年,作為第一作者,齊曉光和李保國作為共同通訊作者的論文在《自然-通訊》雜志發表,首次提出“亞洲起源-聚合”假說,打破了西方學者對靈長類復雜社會起源的單一認識,從此開啟了研究動物社會系統進化的新大道。

立足前期研究,為了驗證這一假說,并回答其背后的生物學機制,此次團隊將研究目光拉長至800萬年前,還原亞洲葉猴社會系統演化歷史。大約800萬年前的中新世,亞洲葉猴的祖先從歐洲擴散而來。其中一支保留了祖先的一雄多雌制“單家庭群”社會系統,而另一支在晚中新世擴散到了中國云南,形成了奇鼻猴的基部類群。伴隨著這一地區晚中新世的寒冷事件,它們的家庭群不再互相排斥,時而分離,時而聚合,形成了類重層社會。

由于食物匱乏,大多數奇鼻猴后來向南擴散,仍然保留著類重層社會這一結構特征。與此同時,留在中國北方的近親金絲猴,卻在更新世反復的冰期與間冰期的一次次寒冷事件中,拉近了社會關系,培養出家庭間長期、穩定的紐帶聯系,演化出了真正的重層社會。

成果開創“行為-生態-基因組”研究范式

“我們發現,生活在寒冷環境中的物種傾向于形成較大的社群,且兩次社會聚合分別發生在晚中新世冷期和更新世第四紀冰期,這表明寒冷事件可能驅動了社群聚集。以此為依據,我們提出了亞洲葉猴‘三幕式’的社會演化歷史。這個發現,也是對我們團隊提出‘亞洲起源-聚合’假說的系統闡明。”齊曉光說。

據介紹,該成果開創了“行為-生態-基因組”這一全新的研究范式,研究表明,歷史上的寒冷事件促進了亞洲葉猴的能量代謝和神經、激素調節相關基因受到正選擇。其中奇鼻猴類的基因改變格外引人注目,其類群的社會呈現兩步式的逐步聚合模式,從祖先的“一夫多妻”到形成具有分離-聚合特征的類重層社會,再演化出“家庭”長期生活在一起的大型重層社會。

“在哺乳動物中,催產素和多巴胺具有強化母親與幼兒之間的紐帶的作用。寒冷效應引發它們的適應性變化,強化了母嬰間的紐帶,延長了寒冷地區奇鼻猴的親本撫育。同時,個體間的友好行為也得到促進,進而推動了單家庭群向重層社會的聚集。”齊曉光說,“比如我們秦嶺金絲猴,它們所處的地方氣候寒冷,食物匱乏,就會有更多的抱團取暖、互相理毛的行為。這樣的神經調節機制,也間接增加了個體的友好行為以及容忍度,從而促進了家庭群向重層社會的聚集。”

齊曉光介紹,此項研究整合了動物行為學、生態學、地質學、比較基因組學等多學科手段,完整揭示了亞洲葉猴復雜社會系統演化的過程、動力和遺傳基礎。而其更大的意義在于“行為-生態-基因組”的全新研究范式建立,這對理解包括人類在內的靈長類社會行為起源演化機制提供了新思路,也為動物行為學領域的發展開辟了新方向。

原文鏈接:http://ehsb.hspress.net/shtml/hsb/20230603/959451.shtml

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