骨膠原破解「最奇怪動物」身世

立場新聞 2015/03/24 18:13

    1831- 1836 年間，達爾文 (Charles Darwin, 1809-1882) 隨小獵犬號 (HMS Beagle) 去到南美作考察，找到一些已滅絕的巨型哺乳動物化石，如長頸駝 (Macrauchenia) 與箭齒獸 (Toxodon) ，他發現這兩種動物的型相都違反當時生物分類的標準，更將牠們形容為「歷來所發現過的最奇怪動物 (strangest animals ever discovered) 」。
    無他的，這是因為長頸駝有著長頸、長鼻，似足無峰的駱駝，而箭齒獸則是河馬頭、犀牛身，唯一共通之處是牠們都是有蹄動物 (ungulate) ，現代生物學家估計牠們是生活在 6000 萬年前的南美原生動物，並在 1.2 萬年前滅絕。但 180 年來，我們都無法斷定牠們屬於哺乳動物中的哪一個目。
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    箭齒獸 (Toxodon) Illustration by Peter Schouten from the forthcoming book "Biggest, Fiercest, Strangest" W. Norton Publishers (in production)
    而在上周，謎底正式被英國分子生物學家解開 [1] 。
    爭議持續這麼久，並非因為我們缺乏足夠化石研究，亦非沒有可行的解釋牠們的型態，而是長頸駝 和箭齒獸有齊其他有蹄動物的特徵，難以定奪其綱目。同時，由於化石年代已久，科學家此前無法抽取 DNA 分析其基因排序。
    英國的研究團隊就選擇提取化石中的骨膠原 (collagen 或稱為膠原蛋白 )，因為骨膠原是骨的主要成份，其保存期亦比 DNA 高 9 倍，能找到兩者的基因排序相對較為容易。此後將之與貘 (tapir) 、河馬、土豚 (aadvark) 等的骨膠原排序對比。
    結果顯示，長頸駝與箭齒獸同屬一目，是奇蹄目（Perissodactyla, 即馬、犀牛所屬的目）的近親，結束約二百年來的爭議。
    團隊期望新技術未來能夠大幅改善，解開更多化石謎團。因為生物學家在是次的研究，只能在 45 個樣本的其中 5 個，成功獲取蛋白排序樣本。而以現時的技術，學者能從約有四百萬年歷史的生物化石獲取基因排序樣本。
    來源：

    Live Science, Darwin’s 'Strangest Animals' Finally Placed on Family Tree, 18 March 2015
    Nature, Mystery of Darwin's 'strange animals' solved, 18 March 2015
    報告：
    [1] Welker, F., Collins, M.J., Thomas, J.A. & et al. (2015). Ancient proteins resolve the evolutionary history of Darwin’s South American ungulates. Nature (2015), Published online 18 March 2015. doi:10.1038/nature14249
    文／ac