牛的来源驯化之谜，古DNA从史前印记中找答案（下）
上一期说到各种牛是怎么被驯化的，而这一期则为咱们带来黄牛（家牛）的来历与驯化，从遗传和考古的视点，科学家们都做出了哪些尽力。
黄牛
（图片来历：veer图库）
研讨的前期，骨骼遗存根据是首要的头绪来历。研讨者们经过剖析骨骼形状、丈量数据和考古现象等特征，归纳估测落发牛是由原牛驯化而来。至今，学术界大多以为原牛驯化的最早考古学根据是来自新石器时代的西南亚区域，一个距今约10500年且存在显着人类活动痕迹的原牛遗骸。
大英博物馆公原牛头骨和重建图
（图片来历：《Diversity》杂志）
家牛的体型一般比原牛小，且牙齿磨损形式与原牛不同。结合形状特征及人类活动根据，随后在中东（～8000年前）、欧洲（～7000年前）以及地中海和东南亚区域（～6000年前）发现了一系列家牛化石。这标明人类为了取得安稳的食物来历，在适合的环境中对原牛进行了广泛驯化。
原牛和现代一般牛的比照
（图片来历：Cambridge University Press博客）
家牛的野生先人--原牛
说到这，咱们必定疑问，什么是原牛？其实，原牛的故事能够追溯到更新世。恺撒大帝曾在《黑森林》中描绘：原牛略小于象，体型巨大，速度出众，不管面对人兽都不示弱。
窟窿艺术中的原牛
（图片来历：《Nature》杂志）
可是，跟着人类文明的展开，原牛的命运发生了戏剧性的转机。在欧洲，捕杀原牛不仅是一种打猎活动，更演变为展现力气和勇气的标志，具有原牛角乃至被视为荣耀的标志。因为以上的原因，至1627年，原牛灭绝。原牛与家牛性情悬殊，其演化进程尚不彻底清楚。虽然化石记载为咱们供给了物种存在的根据，但环境和人类活动对化石保存和散布发生的影响，使得更杂乱的种群前史难以被提醒。
近年来遗传学的展开，为有关动物来历演化研讨供给了新思路。因而，研讨者们也开端测验运用遗传学方法来解析家牛的来历和驯化前史。原牛能够分为欧亚原牛、印度原牛、北非原牛三个首要亚种集体。一般牛和瘤牛别离在近东和印度河流域由欧亚原牛和印度原牛驯化而成。
现代遗传学供给的新见地
DNA（脱氧核糖核酸）是生物遗传信息的载体，记载了生物的遗传暗码。现代遗传学研讨标明，家牛存在三个首要集体，包含亚洲瘤牛、欧亚一般牛和非洲一般牛。现代家牛的首要线粒体支系为Ｔ和Ｉ，别离归于一般牛和瘤牛支系。虽然一般牛和瘤牛之间存在显着的遗传差异，但因为具有一起先人以及杂交事情的存在，二者之间相同存在广泛的遗传联络。
瘤牛
（图片来历：veer图库）
线粒体多样性研讨标明，近东和印度河流域别离是一般牛和瘤牛或许的来历中心。除此之外，根据核基因组数据，有研讨者以为如今埃及的沙漠区域是家牛驯化的第三个来历地，非洲的一般牛或许就来历于此。风趣的是，尔后的一段时间，非洲一般牛种群发生了瘤牛成分的替换，而这种成分首要是从非洲之角和东海岸进入的。
古DNA提醒家牛的分散演化图景
现代遗传学根据为咱们家牛的演化前史供给了重要思路，虽然如此，咱们关于其具体的前史细节依然知之甚少。而古代样本蕴藏着丰厚的陈旧遗传信息，无疑是提醒现生样本无法回答的演化细节的重要资料。古代DNA供给了前期驯化和野生先人的直接根据，推进了咱们对动物驯化的了解。近年来，考古资料与古DNA技能的结合，让咱们能深化发掘古代样本的遗传信息，制作更完好的演化故事。
归纳古代和现代遗传学研讨，一般牛在距今10300至10800年前的新月沃地被驯化，随后发生了东向和西向的分散。
关于西向分散，一般牛在距今10000年前抵达安纳托利亚，距今约8500年前抵达欧洲区域，希腊出土的牛遗骸支撑这一观念。其在欧洲的迁徙分散有两条道路，一条为距今7900至7700年前经过地中海沿岸抵达法国、西班牙等地，另一条为距今7500年前经多瑙河抵达中欧，1000年后抵达北欧。
关于东向分散，一般牛在距今5000至4000年前抵达我国、蒙古等地，并成为东亚一般牛的先人。我国北方出土的距今4500至2300年前的化石根据进一步证明这一观念。
一般牛的分散道路
（图片来历：《Diversity》杂志）
在家牛的前期分散阶段，原牛与家牛在欧亚大陆的多个区域包含意大利、近东区域、我国（山西、青海）等地，进行了广泛的基因沟通。根据我国东北区域43000年前至3590年前的牛全基因组数据，研讨人员们估测东亚原牛或许是一个共同的亚种。而且早在3800至3400年前，青藏高原上的东亚原牛和黄牛之间也发生了基因沟通。
瘤牛的传达则独立于一般牛，在距今4500年前，瘤牛向东迁移到恒河谷区域，印度新石器时代的出土遗骸也支撑这一观念，在约4200年前，瘤牛开端从印度河流域广泛进入近东，约在3500至2500年前从印度滨海道路分散至东南亚和我国南方，距今1000年前抵达印度尼西亚。
此外，研讨者估测距今4200年前，因为气候变化引发瘤牛分散进入欧洲区域；在距今4000年前，公瘤牛经过波斯湾和南阿拉伯口被引入东非区域，这一点在距今3500年前的埃及和索马里的遗骸中得到了表现。
家牛前期驯化前史的复原
从前的研讨提示咱们家牛的驯化，特别是前期的驯化前史远比咱们幻想的杂乱。最近，爱尔兰都柏林圣三一学院Daniel G. Bradley研讨团队宣布了一篇题为“野牛的基因组天然史”（The genomic natural history of the aurochs）的论文。
论文题图
（图片来历：官网截图）
经过欧亚大陆区域38头原牛以及34头家牛的古代基因组信息，科学家们展开了时间跨度为4.7万年的古遗传学研讨，提醒了原牛前期的演化及驯化前史。这一研讨给出了有关“牛”的遗传来历的庞大布景，极大地丰厚了咱们对原牛演化进程的知道。
65万年前原牛初次在欧洲呈现，而到了十万年来至末次冰期前，原牛现已分化成多个不同的种群，至少包含北亚，西南亚，和欧洲种群。在欧洲种群中，两个原牛样本（46000年前和47000年前）与末次冰期后的样本具有较近的遗传联系，标明欧洲种群在末次冰期前后接连存在。
可是末次冰期期间，因为气候恶劣，欧洲区域的原牛栖息地也缩小至欧洲南部区域的多个“避难所”，包含伊比利亚半岛、巴尔干半岛等地。值得注意的是，其他欧洲古代样本大多与伊比利亚半岛的样本集合在一起，标明不同避难所的原牛集体对其他集体具有不同程度的遗传奉献。
北亚种群包含三个更新世时期的原牛，地舆规模从俄罗斯西部（距今约41500年）、亚美尼亚（距今约13900年）一向延伸到东部的贝加尔湖（距今约12200年）。这三个样本显示出未经过基因混合的先人谱系，作者估测因为生态妨碍阻挠了它们与欧洲的触摸。而全新世时期高加索和中亚的原牛，却显示出显着的基因混合，这或许是因为全新世时期环境条件改进，促进了集体之间的沟通。
西南亚种群包含两端原牛，别离来自土耳其中部（距今约7600年）和亚美尼亚（距今约7100年）。此外，一头来自北非（摩洛哥，距今约8800年）的原牛与西南亚种群也具有较近的遗传联系，暗示了地中海南部沿岸的生态接连性。
前文也说到，东亚区域的原牛或许是一个共同的亚种。归纳起来看，原牛在家牛被驯化之前现已广泛散布在整个欧亚大陆，这为家牛的驯化供给了种群根底。
家牛约在1.1万年前首要被生活在西南亚区域的人群驯化，但其前期种群的遗传特征在现代家牛集体中仅存弱小的痕迹，反映出冰期时集体数量大幅削减的状况。
考虑到原牛是古代西亚区域最大的动物之一，开始捕获和操控雌性牛的繁衍或许面对巨大应战。因而，作者估测人类对原牛的驯化首要经过成心供给饲料等行为，而不是咱们传统了解意义上的被迫驯化进程。原牛与家牛仍共存了数千年，家牛与未驯化原牛的基因混合在家牛的前期分散中广泛存在，而且这种混合或许促进了适应性。
结语
经过对古代原牛、家牛遗存的研讨，特别是古遗传学研讨，使咱们对家牛的来历驯化前史有了更深化的了解。可是，要更全面地提醒其演化进程，仍需对更广泛且更陈旧的牛类样本进行基因组研讨。未来，这些研讨将为提醒家牛驯化的完好前史供给关键性根据，协助咱们更全面地了解家牛的演化进程。
参考文献：
[1]Rossi C, Sinding M H S, Mullin V E, et al. 2024. The genomic natural history of the aurochs[J]. Nature, 2024: 1-6.
[2]Chen S, Ren L, Gao Y, et al. 2024. Evidence of hybridization of cattle and aurochs on the Tibetan Plateau ~3750 years ago[J]. Science Bulletin, 69(18): 2825-2828.
[3]Hou J, Guan X, Xia X, et al. 2024. Evolution and legacy of East Asian aurochs[J]. Science Bulletin, 69(21): 3425-3433.
[4]Verdugo M P, Mullin V E, Scheu A, et al. 2019. Ancient cattle genomics, origins, and rapid turnover in the Fertile Crescent[J]. Science, 365(6449): 173-176.
[5]Chen N, Cai Y, Chen Q, et al. 2018. Whole-genome resequencing reveals world-wide ancestry and adaptive introgression events of domesticated cattle in East Asia. Nat Commun, 9: 2337.
[6]陈顺港,高玉,陈宁博,等. 2024. 青藏高原牦牛驯化的考古学与遗传学研讨进展及展望[J]. 科学通报, 69(11): 1417-1428.
出品：科普我国
作者：周月 王彩惠（西北大学文化遗产学院）
监制：我国科普饱览
相关文章
大四本科生发14篇SCI论文？重庆大学最新通报
截图来历：重庆大学官方微博人民网北京5月10日电 (记者孙竞、李依环)近来，因宣布14篇SCI论文，并取得3项国家发明专利，重庆大学化学化工学院本科生刘某乔遭到广泛重视。该校今日发布通报称，校园高度重...
枪击事情后第三天 巴印在克什米尔交火
新华社伊斯兰堡4月25日电 印控克什米尔区域22日产生针对游客的枪击事情后，印度与巴基斯坦都采纳强硬办法，引发形势晋级。巴基斯坦和印度官员25日说，两国战士当天清晨在克什米尔区域产生交火，现在没有人员...
中方是否就关税问题与美打开商洽？商务部回应：谈，大门打开；打，奉陪到底
4月10日，商务部举行例行新闻发布会。在被问及中方是否就关税问题与美打开商洽时，商务部新闻发言人何咏前表明，中方的态度是清晰的、一向的。何咏前称：“谈，大门打开，但对话必须在相互尊重的基础上以相等方法...
卫星看“南水” 润民十年间丨干旱缺水的朝歌再现淇水汤汤 白天鹅“稀客”变“常客”
今天的淇河，环境美丽、生态迷人。 管俊卿 摄2014年12月25日，流经鹤壁市朝歌文明公园的淇河干枯见底，两岸植被稀少。 （图片来历：高分湖北中心）2024年7月18日。十年来，在“南水”的滋补下，淇...
普京2024国情咨文（全文）：未来六年，俄罗斯要完成这些方针
莫斯科时间2月29日正午，俄罗斯总统普京向俄联邦会议宣告年度国情咨文。这是他自2000年以来第19次宣告年度国情咨文。其在讲演中再度阐明俄军在乌克兰展开特别军事举动的意图，并概述了未来六年俄罗斯的首要...
孙兴杰：特朗普赢不意外，民主党“脱离群众”丨慢点·访谈
记者手记在阅历了审判、刺杀、换帅等荒谬剧情后，声称60年来美国最剧烈的总统推举，却令人预料地在榜首时间决出输赢。这也让人们产生了更多的疑问和忧虑：为什么特朗普会创记录再次中选？他上台后会不会再次冲击世...