圈养老虎能成为拯救野生种群的努力的一部分吗？
美国圈养老虎的数量超过野生老虎的数量。世界野生动物联合会估计，美国约有 5,000 只老虎，大部分为私人所拥有。对于保护组织和研究人员来说，圈养老虎的健康状况是一个遗传谜团，他们想知道圈养老虎如何帮助稳定或恢复野生老虎种群。这些私人饲养的老虎和野生老虎一样吗？还是它们反映了非法贸易中流行的特征？它们是野生老虎血统的大杂烩，还是有害的近亲繁殖？
9 月 19 日，斯坦福大学在《美国国家科学院院刊》上发表了一项新研究，深入探讨了这些问题，并为环保人士和执法人员提供了一种新工具，可以用来保护动物并起诉虐待动物的责任人。
“我们正尝试利用基因组技术进行保护——老虎数量非常少。如果它们灭绝了，我们就没有第二次机会了，”论文第一作者艾莉·阿姆斯特朗博士说道。
人口未知
该项研究由阿姆斯特朗领导，她是生物学博士研究的一部分，其共同导师兼合著者包括环境生物学保罗 S 和比利阿基里斯名誉教授伊丽莎白哈德利，以及人文与科学学院米歇尔和凯文道格拉斯教授德米特里彼得罗夫。
在对野生老虎种群隔离对基因的影响进行研究后，研究人员开始对研究私人饲养的老虎（由于来源不明而被称为“通用老虎”）的遗传多样性产生了兴趣。
“我们当时正在对野生老虎种群进行大规模研究，并利用这些数据来解决美国圈养老虎的问题。一开始，这有点令人难以置信，你居然不知道隔壁就住着一只老虎，”阿姆斯特朗说，他现在是加州大学河滨分校进化、生态和有机体生物学助理教授。
“我们与美国的老虎组织取得了联系，那时我们才意识到，在经认可的机构之外，有大量老虎被饲养用于动物接触、在马戏团表演或被贩卖为珍奇宠物。但我们不知道它们是哪种老虎，也不知道它们来自哪里，”阿姆斯特朗继续说道。
研究团队面临的一个障碍是缺乏关于普通老虎的官方数据。Netflix 2020 年的《虎王》和 2009 年的纪录片《隔壁的老虎》等节目有助于提高公众对私人饲养老虎问题的认识，但为了研究目的接触这些动物仍然是一个挑战。
“关于这个圈养猫种群的传闻很多，而且很多都自相矛盾。有人说，‘所有的猫都是近亲繁殖的’，或者‘所有的猫都是遗传多样的’，”阿姆斯特朗说。“我们不知道会发生什么，我们认为基因组技术可以帮助我们回答其中的一些问题。”
建立基因数据库
通过与曾经救助过普通老虎的保护区建立关系，该团队获得了样本并了解了老虎的情况，包括许多动物的救援地点。
研究人员收集了 154 只普通老虎的样本，并使用了美国国家生物技术信息中心 (NCBI) 数据库中现有的另外 100 只野生老虎样本。从他们之前的工作中，该团队知道老虎有六个野生亚种。利用这些数据，他们开发了一个老虎参考面板，用于准确区分单个动物并确定它们的遗传血统。阿姆斯特朗将其与流行的人类遗传血统测试进行了比较。
“当我们使用 23andMe 时，我们并不是对整个基因组进行测序，而是对其中的一部分进行测序，以便我们了解您的健康和祖先，”她说。“这就是我们想要做的，但对于老虎来说。对整个基因组进行测序和分析既困难又昂贵，特别是在保护背景下。我们建立的工作流程允许您对基因组的一部分进行测序，并获取有关老虎个体及其祖先的答案。”
执法的福音
了解老虎的血统除了用于保护和繁殖计划之外，执法部门还可以用它来起诉。
《大型猫科动物公共安全法案》于 2022 年 12 月 20 日生效，结束了私人将大型猫科动物作为宠物饲养的时代，并对包括老虎在内的某些物种的繁殖、贸易、拥有和使用进行了限制。（在该法案通过之前拥有猫的个人必须登记这些动物。）尽管如此，美国鱼类和野生动物管理局的储藏室里还是堆满了被没收的虎皮、骨头、牙齿等，他们无法起诉这些案件，因为他们无法确定样本的来源和血统。该机构已经要求与研究人员合作。
“我们将与执法部门合作，尝试将其应用于法医领域，以起诉像《虎王》中那样的野生动物犯罪，监测美国的野生动物数量，并追踪非法贸易，”阿姆斯特朗说。“牙齿和毛皮等材料中的 DNA 有限，我们在此建立的参考面板可以让野生动物机构确定被没收样本的血统和身份，即使只对基因组的一小部分进行测序。这是这项研究最有意义的部分——我们知道这项工作很重要，并且将在未来立即得到应用。”
平息谣言
对于那些想知道“这些动物是什么？”的人，研究人员认为他们可以解决这个问题。美国圈养老虎种群相对于野生老虎种群没有表现出广泛的近亲繁殖。他们也没有证明普通老虎保留了单一亚种血统，而动物园饲养的老虎或野生老虎则是如此。
这些普通老虎是不同老虎亚种的混合体。阿姆斯特朗及其同事还指出，美国非动物园圈养老虎种群的遗传多样性并不比野生种群高。
“圈养老虎缺乏独特的遗传多样性，这意味着现在圈养的野生老虎无法进行‘遗传拯救’，”哈德利说。“换句话说，野生老虎的遗传多样性是未来进化的唯一途径。”
DNA 是识别老虎亚种的唯一方法——六个公认的亚种之间没有明显的身体差异。如果老虎亚种的独特进化史仍然是老虎管理的重点，并且我们能够克服将圈养动物放归野外的巨大障碍，那么参考小组可以用来识别没有混合血统的个体。
阿姆斯特朗说：“这项技术通常对人类来说是一种‘好玩’的事情，为了更多地了解你的遗传祖先，但我们可以以非常严肃的方式使用基因组学来帮助我们的野生动物种群在野外繁衍生息，并防止它们受到剥削。”
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