4000 多年前，地球上最後倖存的族群之一長毛猛獁象在西伯利亞北部的一個小島上，它們經受住了嚴峻的考驗——隨著它們在這個星球上的時間即將結束，對於這個曾經巨大的物種來說，情況看起來很嚴峻。
新的研究表明長毛猛獁象（原來的猛獁象）螺旋成“基因組崩潰”隨著猛獁象數量的減少，有害的突變不斷堆積，加速了猛獁象的滅絕之旅。
北卡羅來納大學夏洛特分校的進化遺傳學家麗貝卡·羅傑斯 (Rebekah Rogers) 表示：“這有點像希臘悲劇，被寫入可憐的猛獁象的 DNA 中。”生活科學。
“你觀察這頭猛獁象的 DNA，你會發現所有這些不好的突變。”
為了追蹤該物種從繁盛時期到滅絕前的不良狀態的健康狀況，羅傑斯和加州大學柏克萊分校的生物學家蒙蒂·斯拉特金比較了兩隻生活時間相隔四萬多年的長毛猛獁象的現有基因組。
猛獁象曾經從北歐穿過俄羅斯傳播到北美——包括白令海峽曾經位於俄羅斯和加拿大之間的陸地。
在大陸，該物種大約 10,000 年前就滅絕了，但直到大約 3,700 年前，仍有少量族群在島嶼上與世隔絕地生存。
其中一個地點是弗蘭格爾島，位於北西伯利亞海岸附近的北冰洋。
大約 4,300 年前，在這座島上，猛獁象曾經生活在大約 300 隻動物的小族群中。先前的研究已經發表了該標本的基因組序列，以及另一隻生活在西伯利亞大陸更早（大約 45,000 年前）的猛獁象的基因組序列。
雖然弗蘭格爾島猛獁象的族群數量不斷減少，但大陸猛獁象屬於一個強大的群落，其規模約為其 43 倍。
當研究人員比較兩個標本的遺傳學時，他們發現弗蘭格爾島猛獁象的族群攜帶了許多大陸標本中不存在的有害基因。
羅傑斯告訴尼古拉戴維斯：“在猛獁象滅絕之前，這頭島上的猛獁象身上出現了過多看起來像是不良突變的現象。”守護者。
“我們不知道到底發生了什麼，但這肯定對他們沒有幫助。”
在這些突變中，研究小組發現了證據表明弗蘭格爾島猛獁象失去了許多嗅覺感受器，使動物更難以聞到和檢測費洛蒙等氣味，這會影響配偶選擇和社會地位。
此外，FOXQ1基因的突變可能會影響猛獁象厚厚的毛髮結構，使其呈現出更精細、緞子般的外觀和結構。
在弗蘭格爾島寒冷的極地條件下，這種更薄的毛髮會吸收更少的熱量，使動物更難抵禦寒冷，而且這種突變也可能導致其他問題。
「眾所周知，許多緞子突變體都有消化問題，」羅傑斯告訴守護者，“所以它可能有胃灼熱，它可能難以消化食物。”
這些發現並不一定意味著較小的族群必須訴諸近親繁殖——只是動物數量可能已經減少到沒有足夠的良好基因和變種的程度。
羅傑斯告訴布萊恩·斯威泰克：“實際發生的情況是人口太少了。”自然。
“由於競爭減少，通常會被淘汰的不良突變並沒有從種群中消失。”
雖然這項研究提供了最後倖存的猛獁象的慘淡景象，但一線希望可能是它讓我們更多地了解基因組崩潰如何在小動物種群中發生，有助於未來的保育工作。
“到最後，弗蘭格爾島猛獁象的基因被搞砸了，”古基因組學加州大學聖克魯斯分校的研究員貝絲·夏皮羅（Beth Shapiro）並沒有參與這項研究，她告訴我們科學。
“了解這種情況是如何發生的可能有助於我們找出當今哪些物種最有可能發生同樣的事情。”
研究結果報告於公共科學圖書館遺傳學。
