近期，云南大学生态与环境学院张虎才教授研究团队，在进行大量野外调查和化石年代测定、分类研究的基础上，与西北农林科技大学雷初朝教授、陈宁博副教授团队以及中国科学院昆明动物研究所张晓明研究员团队展开合作。该团队依托对松花江流域动物化石的广泛和系统性加速器质谱碳-14(AMS 14C)测年数据，尤其是对牛亚科化石年代序列的重建工作，选取了19个源自该流域的牛亚科动物样本以及一个可追溯至至少6400年前的青藏高原样本，进行了古DNA分析研究。该成果以“Evolution and legacy of East Asian aurochs” (东亚原牛的演化与遗传)为题，以Article形式于2024年9月19日在Science Bulletin期刊在线发表并将以封面文章正式刊出。

在我国东北地区松花江流域的松嫩平原，丰富的古生物化石及人类化石（遗迹）一直受到科学界、政府以及社会人士（包括众多具有丰富经验的业余化石收藏家和爱好者）的高度关注。然而，由于系统性研究的缺失、化石种属鉴别及演化分析的不足、精确年代测定的缺乏以及考古证据的不充分，关于该地区动物群的性质、组成、种群关系，以及其生存年代、灭绝原因、动物群与气候环境和人类演化之间关系的系统性科学认识尚未形成。本研究团队通过系统性研究，逐步攻克了这些关键科学问题，并取得了以下具有创新性的重大成果：

1. 所研究样本时间跨度为距今43000年前（这也是截止目前大量AMS 14C测年所获最老的原牛样本之一）至3590年前，是目前时间跨度长、样本量大、研究系统的成文结果。

2. 基于核基因组和线粒体基因组分析，本研究鉴定出16个东亚原牛C支系和3个草原野牛，首次揭示出东亚原牛与欧洲、近东和非洲原牛之间显著的遗传差异，进一步指出东亚原牛可能是一个独特的亚种，与欧洲的B. p. primigenius、南亚的B. p. namadicus和北非的B. p. opisthonomus原牛在基因和遗传特征上明显不同，是一类新的原牛亚种。经过大量基因数据对比、确证后命名为B. p. sinensis Zhang – 张氏中华原牛。这项研究工作，极大地提升并将有力推动我国东北地区晚更新世中晚期动物群中重要的组成分子—原牛的研究水平，终结了过去我国动物化石种及部分动物（主要为水牛、马等）均由外国人命名的历史。同时，推动古动物命名从过去仅仅依赖化石形态特征走向通过基因遗传特征来区分亚种的转变。

3. 通过全球古代化石种和现代家牛的基因组数据对比分析，发现东亚原牛对东亚早期家牛具有3% – 7%的遗传贡献，表明了家牛在东亚的二次驯化，即在家牛管理过程中吸收了当地原牛的血统，这可能促进并有利于家牛在迁徙过程中对新环境的快速适应。研究结果显著提高了我们对已灭绝东亚原牛的认识。

这项研究成果，是2013发表关于我国东北以松嫩平原为中心最早牛类管理 (Zhang et al., Nat. Commun., 2013)、2019扎赉偌尔猛犸象年代学 (Zhang et al., Radiocarbon, 2019)、2021人类演化 (Mao et al., Cell, 2021) 等研究工作的继续。

西北农林科技大学博士研究生侯佳雯（现所在单位为中国科学院昆明动物研究所）、在读博士研究生管西雯、博士后夏小婷和吕阳博士（现所在单位为吉林农业大学）并列为同等贡献者，云南大学张虎才教授、西北农林科技大学雷初朝教授和陈宁博副教授以及中国科学院昆明动物研究所张晓明研究员为共同通讯作者。本成果由来自国内外15个高校、科研单位共27名学者、研究人员共同完成。研究得到了国家自然科学基金 (41820104008, U2202207、U23A20161、T2222030 及32102523) 和国家肉牛牦牛产业技术体系等多个项目的共同资助，西北农林科技大学高性能计算平台为该项目提供了运算资源。项目在研究过程中，一直并正在得到大庆博物馆张凤礼馆长、颜祥林前副馆长、黑龙江省博物馆杨秀娟研究员及化石修复工作者彭耀庆等的大力支持。

图1. 我国东北松嫩平原原始牛骨架（上，原图由彭耀庆提供）、张氏中华原牛复原图（下，张虎才构图、设计）

图2. 东亚原牛独特的遗传结构及其对东亚家牛的遗传贡献

(A.样本采集、对比样本分布的地理位置及年代；B. 线粒体基因组的系统发育树；C. 核基因组的系统发育树；D. qpGraph遗传混合模型分析；E. f3共享等位基因分析)

原文链接：https://doi.org/10.1016/j.scib.2024.09.016

来源：生态与环境学院

编辑：李哲 责任编辑：陈涛