16世紀(jì)的沉船，訴說(shuō)著500年前西非大象的生活

陳珍珍

1533年3月7日，許多船只從葡萄牙里斯本駛出，計(jì)劃開(kāi)展一場(chǎng)連通歐亞非三洲的貿(mào)易。茫茫大海，航行更是一場(chǎng)未知的冒險(xiǎn)。“偉大耶穌”號(hào)便是其中的一艘商船，常往來(lái)于葡萄牙和印度之間，但這次航行沒(méi)能讓它到達(dá)印度，再次出現(xiàn)已是將近500年后。

2008年，在納米比亞打撈出了非洲南部迄今為止的最古老沉船，船上裝載著大量銅錠、金銀硬幣以及100多根象牙。考古學(xué)家通過(guò)對(duì)古金幣分析，證明了這正是“偉大耶穌”號(hào)，而貨物中的100多根象牙則讓研究人員開(kāi)啟了探索16世紀(jì)非洲生態(tài)和貿(mào)易秘密的新征途。

象牙來(lái)自哪里？這些象群后來(lái)發(fā)生了什么？美國(guó)伊利諾伊大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)利用古基因組學(xué)和同位素分析方法，對(duì)44根象牙的遺傳物質(zhì)進(jìn)行了探究。這一研究被刊登在2020年12月17日的《當(dāng)代生物學(xué)》雜志上。

科技溯源沉船象牙

雖然這些象牙經(jīng)歷了將近500年的海底沉寂，但金屬錠將象牙壓進(jìn)海床里，防止了海流對(duì)象牙的物理侵蝕，加上寒冷的海流，使得沉船中的象牙得以完好保存。

在62根可獲取的象牙中，研究者成功提取了44根象牙的DNA，利用單核苷酸多態(tài)性分析，發(fā)現(xiàn)這些象牙均來(lái)自非洲森林象。

現(xiàn)生大象可分為非洲森林象、非洲草原象和亞洲象3種，而非洲森林象是體形相對(duì)較小的一種，平均身高僅2 5米。它們通常生活在非洲中、西部水汽充足的熱帶雨林地區(qū)。

通過(guò)線粒體DNA序列，研究人員進(jìn)一步確定這批森林象來(lái)自西非。

大象種群通常以一頭母象為首領(lǐng)，帶領(lǐng)其余母象和幼象進(jìn)行群居生活，屬于母系社會(huì)，雌性大象往往居住在相對(duì)狹窄的地理區(qū)域。同時(shí)，線粒體DNA完全由母親傳遞給后代。因此，每一象群都有特殊核外遺傳序列，這通常被用來(lái)確定象牙的地理來(lái)源。

地理上，非洲象的線粒體遺傳信息被劃分為了8個(gè)亞組，每個(gè)亞組均具有不同序列單倍型，且分布范圍相對(duì)固定。該研究發(fā)現(xiàn)，該批象牙中的線粒體單倍型僅發(fā)現(xiàn)于西非分布的亞種，未發(fā)現(xiàn)于中非的特異性亞種。

更新大象遷徙史

每一根象牙都是大象生長(zhǎng)期經(jīng)歷的沉淀，不同地區(qū)的物質(zhì)構(gòu)成會(huì)因大象攝取當(dāng)?shù)厥澄锓磻?yīng)在象牙構(gòu)成上。因此，通過(guò)分析象牙中的穩(wěn)定碳同位素比值和穩(wěn)定氮同位素比值，與各地大象的數(shù)據(jù)加以比對(duì)，進(jìn)而能確定這頭大象在生長(zhǎng)過(guò)程中所吃的食物類別，以及生活的棲息地狀態(tài)。

穩(wěn)定碳同位素比值能幫助科學(xué)家判斷大象食譜中的植物類別。如果動(dòng)物在熱帶雨林深處，則以純碳三植物（光合作用中碳首先合成三碳化合物的植物，多喜濕潤(rùn)）為主食，象牙中的穩(wěn)定碳同位素比值為-27‰;而在草原地區(qū)，以同等數(shù)量的碳四植物（光合作用中碳首先合成四碳化合物的植物，需水量較少）為食，象牙中的穩(wěn)定碳同位素比值為-11‰。研究顯示，沉船象牙中的穩(wěn)定碳同位素平均值為-20 .4‰，列于兩數(shù)值之間。

而穩(wěn)定氮同位素比值可用來(lái)分析環(huán)境濕潤(rùn)度。穩(wěn)定氮同位素比值通常表示土壤中氮循環(huán)，受到土壤濕潤(rùn)程度影響，通常水汽豐富地區(qū)該比值為2‰，而干燥地區(qū)為17‰。研究顯示，該沉船象牙中的穩(wěn)定氮同位素比值為6. 8‰，也處于兩數(shù)值之間。

根據(jù)非洲不同地區(qū)的穩(wěn)定同位素值比較得出，1 6世紀(jì)的這些大象生活在混合草原和樹(shù)木的棲息地中，已經(jīng)走出了熱帶雨林。

此前，美國(guó)野生動(dòng)物保護(hù)專家菲奧娜·梅塞爾斯等人曾指出，19世紀(jì)和20世紀(jì)非洲草原象被大量獵殺，導(dǎo)致西非森林象轉(zhuǎn)移棲息地，走出熱帶雨林。

然而，該研究同位素?cái)?shù)據(jù)顯示了不同的結(jié)論。“西非森林象對(duì)草原棲息地的利用遠(yuǎn)早于草原象被大量獵殺時(shí)，至少可以追溯到16世紀(jì)。據(jù)我所知，目前還沒(méi)有關(guān)于16世紀(jì)大象分布范圍的歷史記錄，這也是我們研究中的最新結(jié)論。”該研究通訊作者、伊利諾伊大學(xué)香檳分校動(dòng)物科學(xué)副教授阿爾弗雷德-羅卡指出。

象牙貿(mào)易加劇非洲大象消失

“偉大耶穌”號(hào)上的象牙長(zhǎng)度和大小不一，小到2千克，大到33千克，這表明在16世紀(jì)的象牙貿(mào)易中，非洲森林象被無(wú)差異地獵殺。西非森林象的種群數(shù)量驟降，最明顯的影響就是遺傳多樣性的喪失。

根據(jù)象牙復(fù)原的線粒體DNA遺傳世系顯示，這艘沉船上的象牙至少來(lái)自非洲地區(qū)的17個(gè)不同象群，而如今，生活在同一地區(qū)的象群僅有4種。

而大象作為生態(tài)鏈中的一環(huán)，數(shù)量下降將帶來(lái)連鎖反應(yīng)。

羅卡在回復(fù)的郵件中指出：“大象數(shù)量下降不僅導(dǎo)致了種群對(duì)疾病抵抗力下降，還增加了有害基因的表達(dá)。森林象還在森林生態(tài)系統(tǒng)中扮演著關(guān)鍵角色，許多植物依賴森林象吃它們的果實(shí)或種子，從而使植物擴(kuò)散或發(fā)芽。森林象的消失可能會(huì)導(dǎo)致植物生物多樣性的喪失。”

象牙貿(mào)易直接威脅著大象的生存。近年來(lái)，各國(guó)均頒布了象牙貿(mào)易禁令。雖然這在一定程度上保護(hù)了大象，然而偷獵行為依然存在，仍是大象數(shù)量減少的主要原因。

當(dāng)代大象的地理參考序列和這次研究所獲得的最新沉船象牙序列，有利于進(jìn)一步限制偷獵行為。研究者在文中指出：“沉船象牙序列大大增加了西非大象的同位素和基因信息，有可能幫助查獲非法象牙的來(lái)源，提高追蹤偷獵象牙行為的能力，便于優(yōu)化配置執(zhí)法資源。”

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（責(zé)任編輯：吳宇）