Sci Adv | 世界上最珍稀的灵长类—海南长臂猿如何从灭绝边缘“逆袭”|海南长臂猿|灭绝|野生动物

海南长臂猿（ Nomascus hainanus ）是全球最稀有的灵长类之一（图1），被列为国家一级重点保护野生动物和国际自然保护联盟（ IUCN ）物种红色名录 “ 极危 ” 物种，也是海南热带雨林国家公园的旗舰物种。受森林砍伐和栖息地丧失等人类活动影响，其野外种群自上世纪 50 年代起持续下降。到 2003 年时，其野外种群仅剩约 13 只个体、 2 个家庭群。经过数十年的持续保护与科研投入，截至 2024 年，海南长臂猿已恢复至 42 只个体、 7 个家庭群，其种群回升被国际公认为极危物种保护的成功实践。

图1 海南长臂猿（ Nomascus hainanus ）丨图片来源：作者团队

长期以来，人们普遍认为海南长臂猿种群的恢复主要得益于保护行动的持续投入，但该物种自身的遗传状况是否也在这一过程中发挥了作用，却鲜有研究。这一问题长期难以回答，一个重要原因在于，海南长臂猿终生活动于热带雨林高大的树冠层，行动隐秘而敏捷，获取血液等高质量 DNA 样本不仅极为困难，也可能对个体造成干扰（图1）。相比之下，粪便等非损伤性样品成为少数可行的研究材料，但这类样本中宿主 DNA 含量极低（约 1% ），在高温高湿的雨林环境中还容易降解，并混杂大量食物残渣和微生物 DNA（图2）。这些特性使得粪便基因组数据长期被认为难以获得足够可靠的遗传信息，其潜在误差也缺乏系统评估，从而限制了粪便基因组学在动物保护实践中的应用。

图2 热带雨林环境与粪便样本对基因组研究的挑战

为解答上述科学难题， 2 026 年 2 月 1 1 日，中国科学院动物研究所詹祥江团队在 Science Advances 在线发表题为 Genetic legacy and recent cross of two ancient lineages underlie the rebound of the world ’ s rarest primate 的研究论文（ Feature Artic le ）。该研究基于一套可靠的粪便基因组数据获取流程，系统揭示了海南长臂猿种群 “绝处逢生”所依赖的遗传基础。

研究人员以海南长臂猿粪便样本为研究对象，构建了一套严格而稳定的非损伤性基因组研究流程，对样本采集、宿主 DNA 富集、基因组数据产生及质量控制等关键环节进行了整体设计（图3）。在此基础上，研究团队对粪便基因组数据中可能存在的误差进行了定量评估，结果显示，该类数据的错误率处于较低水平（图3），能够支撑稳健的种群遗传学分析。这一流程的建立，为今后在遗传学研究和野生动物保护中更广泛、更大规模地使用非损伤性样本奠定了基础。

图 3 海南长臂猿粪便基因组数据获取及质量控制技术流程图

基于获得的高质量粪便基因组数据，研究人员发现，海南长臂猿能够从极端低谷中逐步恢复，不仅与近几十年的保护努力有关，也与其进化历史中积累的 “ 遗传遗产 ” 密切相关。在较早的进化时期，海南长臂猿曾经历过一次千年尺度的种群回升，这一过程在遗传层面上缓冲了更早之前与末次冰期相关的种群瓶颈所带来的不利影响，使其保留下相对丰富的遗传变异。与此同时，海南长臂猿基因组中存在高水平的局部重组，有助于减少有害突变的积累、降低遗传负荷，并维持对生存有利的功能性遗传变异。这两方面特点，可能共同帮助海南长臂猿在近期种群低谷时，缓冲了小种群负面遗传效应的影响，为其长期存续奠定了基础。

研究还揭示了一个此前在海南长臂猿中未被认识的重要现象：现今海南长臂猿种群存在着两条来源不同、历史久远的遗传支系（ lineage ）。来自于这两个支系的长臂猿个体已在自然状态下发生杂交。模型模拟显示，这种杂交方式可以减少近亲繁殖的影响，使后代拥有更丰富的遗传组合，从而提高整个种群增长的潜力，并显著降低未来走向灭绝的风险。这两条古老 “ 血统 ” 的自然融合，很可能正在成为推动海南长臂猿种群持续恢复的另一重要内在力量。

总体而言，该研究强调了在濒危物种保护中整合种群历史、基因组特征与行为生态等多方面信息的重要性。同时，所建立的粪便基因组学研究流程及其低错误率表现，展示了非损伤性样本在野生动物遗传研究中的巨大潜力，为未来濒危物种保护提供了新的工具和思路。

该研究由中国科学院动物研究所侯羡博士、潘胜凯博士，以及北京林业大学徐基良教授为共同第一作者；中国科学院动物研究所詹祥江研究员、贵州师范大学周江教授为共同通讯作者。工作得到了中国科学院古脊椎动物与古人类研究所付巧妹研究员、英国伦敦动物学会动物研究所 Jinliang Wang 博士等的支持与帮助。

原文链接：https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adw3298

制版人：十一

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