分享至
华南虎不“纯”了吗？别样撸猫破解演化之谜
原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/9/508320.shtm
罗述金在野外捕捉到豹猫并为其佩戴用于监测的颈圈。受访者供图
近日，喜欢“撸猫”的罗述金和她的团队在《自然-生态与演化》发表了一篇与“大猫”华南虎有关的论文，补齐了华南虎出现前后的演化路径。
罗述金是北京大学生命科学学院及北大-清华生命科学联合中心的研究员，她家里养了5只猫，实验室里还摆着猫科动物的标本和骨架，办公桌旁贴着各种虎、猫的照片……她所在的团队，是目前国内外少有的用分子遗传学方法研究猫科动物的团队。
有些学生想做罗述金的研究生，理由是“特别喜欢猫”。罗述金听完笑了笑：“喜欢猫，养猫就好了。”
在她看来，“撸猫”归“撸猫”，科研归科研，科研人“撸猫”该用一种别样的姿势。
华南虎被“污染”了吗？
最新发表的论文，研究始于2004年，耗时近20年。
2004年，罗述金还是美国明尼苏达大学的博士生。她以封面文章形式在《公共科学图书馆-生物学》上发表了人生中第一篇猫科动物研究论文。这篇论文改变了人们对虎的传统认知，因为她发现现存虎还有第6个亚种“马来虎”。
做那项研究时，罗述金在为不同亚种虎检测基因的过程中，意外发现了一个奇怪的情况——圈养的华南虎种群里有印支虎的遗传信息。
“会不会是圈养时错误引入印支虎，‘污染’了华南虎？”罗述金心里打鼓。
华南虎是中国独有的虎种。20世纪50至70年代，华南虎因遭大肆捕杀而从野外消失。1963年前后，华南虎开始人工繁殖。
一位朋友提醒罗述金：“如果最后发现是圈养管理的问题，岂不是会得罪很多人？”
除了可能“得罪人”，罗述金还面临采样困境——如何检测到野生华南虎的基因。全球仅存的200多只华南虎均为圈养，去哪儿找野生华南虎？
罗述金不甘心，“这个问题很重要”，它不仅关乎华南虎的圈养管理，也关乎华南虎亚种的独特性问题。
唯一的可能就是去找有明确地理来源信息的野生华南虎标本，可这些标本散布于世界各地的博物馆。
2011年，她在陕西动物研究所博物馆和湖南师范大学，分别找到了1964年来自秦岭的华南虎标本和1955年在岳麓山被击毙的华南虎标本。2019年，她在美国自然历史博物馆找到了1919年来自中国福建的华南虎样本。
她和合作伙伴游走于全国各地，寻找虎骨、虎皮的踪迹，就连神婆轿子里的虎皮坐垫都没放过。只可惜，大部分收藏者无法提供藏品的地理信息。
真正的转机发生在2015年夏天。罗述金多年的合作者Yamaguchi在德法交界一个不知名的小镇博物馆里，发现了5份1905年华南虎亚种定名时的模式标本，并协助罗述金获得了样品。
从这5份模式标本中，他们找到了与圈养华南虎类似的印支虎遗传信息。
罗述金悬着的心终于放了下来：“不是圈养的问题。”
然而，危机并未解除。如果华南虎里有印支虎的遗传信息，那么中国独有的华南虎还能算是独立的亚种吗？
幸好，采集到的华南虎样本全基因组信息显示，野生和圈养华南虎在全基因组层面依然是一个单系群。罗述金松了口气：“华南虎依然是一个完整的亚种，它们的演化过程也是独特的。”
这项研究的结论是，在历史上的冰期，中国西南山地成为老虎的避难所之一，冰期结束后，气候回暖，老虎随着猎物分布区的扩散而迁徙，西南山地的虎种群迁徙到中国东部地区，与来自中南半岛往北扩散的虎种群融合，形成华南虎，并继续扩散到东北亚和中亚，形成东北虎和里海虎。
“由此可见，中国东部地区形成了虎演化史上重要的‘基因大熔炉’，对于虎的分布格局有着重要的意义。”罗述金说。
她的团队历时近20年从全世界收集到的33份地理来源明确的博物馆藏样本，组成了迄今最全面的华南虎遗传资源库。
与“魔咒”共存
论文刊出后，罗述金掐指一算：“还是没有打破‘五年魔咒’啊。”
近20年里，罗述金关于“大猫”“小猫”的论文发表了20多篇，却一直没能走出虎研究的“魔咒”。
2004年发表第一篇关于虎演化的论文之后，她一直致力于虎的基因组学研究。
2008年，她发现圈养虎保留了野生虎所没有的基因组多样性，该发现以封面文章发表于《当代生物学》；2013年，她发现了决定白虎毛色的遗传机制，该成果以封面文章发表于《当代生物学》；2018年，她用群体基因组学方法描绘出当时最完整的虎的自然史和演化史，相关研究又以封面文章发表于《当代生物学》。
直到2023年，华南虎圈养群体混入印支虎遗传信息的谜题，随着《自然-生态与演化》论文的发表最终得以破解。
这些与虎有关的论文的间隔期基本都是5年，罗述金笑称其为“五年魔咒”。
其实，罗述金的很多研究都要花5年、10年甚至更长时间，她也习惯了这种“慢”。在找不到样本、前景不明的“间隔期”里，她总能找到做不完的“有意思的课题”。
例如，早在1868年，达尔文曾记录过一个有趣的现象，在东南亚地区广泛分布着短尾的家猫，比例几近一半。罗述金团队对此感到好奇——尾形的多态性如何反映物种的适应性演化或独特的种群历史。
为了揭开谜团，实验室开始家猫谱系繁殖。他们养了两只猫，一只是雄性、正常尾长的美国短毛猫，一只是雌性、来自广州的短尾流浪猫。两只猫生下了3窝共18只小猫。他们通过基因组测序分析短尾猫家系的遗传信息，同时分析从亚洲各地采到的数百只尾长多样家猫的遗传信息样本，最终找到了与家猫短尾有关的遗传变异基因。研究成果发表于《科学通报》。
在这些研究中，他们只需要观测小猫的表型，给小猫采血。因此，小猫出生后不久，罗述金团队全体人员一齐出动，广发领养信息，为小猫找好人家，而她自己家里，也“顺便”落户了3只。
今年6月15日，罗述金发朋友圈为小猫庆祝9岁生日，她调侃说：“作为‘实验动物’能活到文章出来已经是非常规了吧，感谢各家的关爱和照顾，让喵生幸福。”
最近，罗述金团队启动了亚洲野猫遗传演化的课题，研究在我国还不受大众关注的珍稀濒危小型猫科动物。她和学生在网上向公众征集野猫和特定地区家猫的线索，并远赴新疆和田采集信息和样品。
同一时间，为了找到影响动物毛色的基因，她的团队还在实验室养起了有漂亮褐色斑纹的玉米蛇，繁殖谱系，取其蛇蜕做研究。一有客人来访，罗述金就很开心地“请”出温顺的蛇妈妈，让很多人实现了第一次和蛇的“亲密接触”。
“顺其自然就是最好的历练”
罗述金喜欢猫、喜欢虎、喜欢很多动物，但这并不是她开启研究的初衷。有时，她会下意识地在“喜欢动物”和“研究动物”之间划条边界。
罗述金本科就读于北京大学生命科学学院，学的是生物化学和分子生物学专业。从当时在学院里讲授“保护生物学”的大熊猫研究专家潘文石教授身上，罗述金打开了眼界：“原来中国也有野生动物的野外项目。”
潘文石曾于上世纪80年代在卧龙和秦岭的野地中对野生大熊猫进行了长达17年的研究，弄清了大熊猫濒临灭绝的真正原因。本科期间，罗述金跟随潘文石团队一起去野外寻找白头叶猴，开启了野生动物探索之路。
大学毕业，出国读博，她选择了当时中国学生很少会选的研究方向——保护生物学。
“我希望将来能从事和野生生物有关的研究。至于研究对象是植物、鸟，还是猫，其实在开始的时候无所谓。”罗述金说。
她选择了在明尼苏达大学从事野生虎保护研究的David Smith教授做导师。见面时，Smith坦诚地说：“我的经费不多，勉强能支撑你第一年。我在美国国家癌症研究所的同事Stephen O’Brien是世界上优秀的保护遗传学家，或许你可以用遗传学方法研究虎的保护和演化。”
博士研究生的第二年，在Smith和O’Brien两位导师的共同引领下，罗述金正式走上猫科动物保护遗传学的研究之路。
如今，罗述金关于猫的研究也得到了公众的关注，她甚至会收到一些求助信息：“罗老师，可以帮忙呼吁解决流浪猫的救助问题吗？”“罗老师，你看看我家的猫生了什么病？”
罗述金尽可能地在喜欢猫和做科研之间画一道线：“我不是做动物保护工作的，也不是兽医。我的工作是研究，解答关于猫科动物的遗传演化问题。”
凭借分子遗传学技术，罗述金团队就像侦探一样，协助森林公安机关侦破了多起野生动物案件。在山区羊圈羊羔被害案件中，他们确定了捕猎的真凶；在佩戴颈圈豹猫遭遇报复性猎杀案件中，他们协助调查取证；他们还帮着鉴定被罚没的云豹皮草大衣的真伪……
生活中的罗述金热爱运动。她曾是北京冬奥会高山滑雪项目竞赛的技术官员。但相比滑雪，罗述金更喜欢登山和长跑。
本科时，她参加了北大山鹰社，第一次上青藏高原，就直奔海拔6282米的阿尼玛卿峰。2022年夏天，她在8天内先后登顶5396米的云南哈巴雪山和6178米的青海玉珠峰。
喜欢长跑的她还一直想跑回“全马”，但目前工作和生活之外的时间只能支持她训练半程马拉松。
“我在长跑训练上比较懒散，至今没完成一次‘全马’。但是，20年过去了，我还一直在路上跑。我想，这对我来说，才是最重要的吧。”罗述金说，“顺其自然就是最好的历练。”
相关论文信息：
https://doi.org/10.1038/s41559-023-02185-8
-
企业风采
-
科技前沿
