中亞古馬種類更繁茂　引證人類馴化減少基因多樣性

立場新聞 2017/05/02 17:50

    一匹賽馬價值連城，因為當中涉及精密父、母系血統計算，但到底馬匹配種怎樣、何時開始？最新研究從逾二千年的中亞馬匹 DNA 找到馴養馬匹初期的歷史與如何令其更適合當時人的需要。
    自狗在 1.5 萬年前或更早時期由狼演化而成，牛、雞、豬都在 1.1 萬年至 8,000 年前於全球各地被不同民族馴化，馬則在馴養史上較遲出現，到 5,500 年前才由中亞人捕養野馬而來；牠們原本只是作食用與採其奶汁，後來才被發現可作座騎。
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    資料圖片，圖片來源：Pinnacle Friesians facebook
    上周刊於《科學》的研究 [1] 成功分析 14 匹來自 4,100 年至 2,300 年前來自基斯泰人在宗教儀式中犧牲的雄性種馬 (stallion) 後，發現基斯泰人並非只驍勇擅戰，亦是馬匹繁育高手。

    有關基斯泰人

    基斯泰人 (Scythian) 於公元前九世紀在西伯利亞以至黑海一帶的中亞遊牧，他們擅長包括騎射的馬術戰鬥，亦因為野蠻對待戰敗者而聞名。據古希臘史學家希羅多德，這些曾一度佔領波斯王國的基斯泰人會飲用殺死的第一個敵人的血。斯基泰人沒有文字，但善於冶金打造飾物，留下許多金器至今。

    研究利用不多於 0.5 克的馬骨，抽取當中 DNA 作出分析。團隊從基斯泰人墓塚中的 13 匹馬中成功解構其中 11 匹的基因組，他們亦從另一有 2,700 年亞史的基斯泰皇陵與 4,100 年另一遊牧民族 Sintashta 的墓穴，抽取三匹馬的基因作對比。 Sintashta 人馬術不比基斯泰人低，當時更已發明了由馬拉動的兩輪戰車。
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    基斯泰皇陵的馬匹骸骨。 Credit: Michael Hochmuth / German Archaeological Institute, Berlin
    經分析後，基斯泰馬匹都有某些特質，例如較壯建的前肢、有或為增加母馬奶汁的儲水基因，基斯泰馬大部份也有現今賽馬控制跑速的基因。另外，基斯泰馬的毛色有高多樣性，相信有奶白、黑、斑點與不同的栗色。
    研究又發現基斯泰馬很多基因變異與神經脊 (neural crest) 有關——在胚胎發育過程，有部份細胞最終會變成脊髓，但神經脊細胞會隨著脊髓遷移到身體各個部位。這亦符合 2014 年提出的論說：要馴化動物能夠與人共同生活，導致動物出現一些常見的特徵如腦部變小、耳較軟、捲尾、毛色有不同。
    這些基因變異相信輕微減少了神經脊細胞，令馬匹腎上腺變小減低受驚情況，更適合人類控制。但斯基泰馬 DNA 顯示，牠們維持天然牧群結構並不似現代馬匹有近親繁殖情況，發現令人極度意外。研究人員亦沒有發現容許現今馬種「溜蹄 (amble) 」的基因。「溜蹄」是一種比馳騁慢，但快過踱步的速度。
    Y 染色體能透露一個物種父系的 DNA ；細胞內作為「能量工廠」的線粒體則僅遺傳母親的 DNA 。在現代馬匹中，種馬的 Y 染色體幾乎一樣，反映了現時育種技術，使用的是同一種馬以繁育出大量有同一待徵的後代。
    發現引証到人類馴化動物會如何改變其基因，亦與其他動物馴化研究結果吻合。這些研究顯示近代許多家畜基因多樣性較低，更會因此導致流行病，但這不是馴化的必然結果。
    領導研究的哥本哈根大學分子考古學教授 Ludovic Orlando 表示，現代人可從這些馬匹看到這些遊牧民族的馬匹管理策略與育馬智慧。但美國史密森尼學會 (Smithsonian Institution) 的馴化專家 Melinda Zeder 就表示，我們未來將要更注意馴化、近親繁殖帶來的問題，否則或會後患無窮。
    來源：
    New York Times, Ancient Horse DNA Shows Scythian Warriors Were Adept Domesticators, 27 April 2017
    Science, Sacrifice of ancient horses gives clues to their domestication, 27 April 2017
    報告：
    1. Librado, P., Gamba, C., Gaunitz, C. & et al. (2017). Ancient genomic changes associated with domestication of the horse. Science  28 Apr 2017:Vol. 356, Issue 6336, pp. 442-445. DOI: 10.1126/science.aam5298
    延伸閱讀：
    Youtube, The gene that is essential for a good racehorse
    文／Alan Chiu 、審核／Edward Ho