野牛在蒙大拿州的黑脚印第安人保留地吃草。所有野生水牛群体内都发现了一些家牛的基因，这是它们与人类发生摩擦的标志。摄影：KILIII YUYAN
撰文：DOUGLAS MAIN
野牛曾经有几亿之多，成群结队地在北美各地游荡。但在欧洲人殖民并开始开发这片大陆后，新来者开始成群成群地猎*这些毛茸茸的食草动物。它们的数量迅速下降，到19世纪70年代，美洲野牛——也被称为水牛——几乎灭绝，总数量下降到500只左右。
但美洲野牛是顽强的幸存者。现在在黄石国家公园里生活着一小群，在加拿大也有一小群。少数牧场主也让一些牛活了下来，他们中的大多数人还尝试饲养水牛和牛，试图培育出更好的肉牛，但最终以失败告终。
经过一个多世纪的精心保护，这种动物的数量急剧回升，目前已达到约50万只。
但在这些标志性物种的DNA中，隐藏着它们与人类搏斗的痕迹:最近发表在《科学报告》(Scientific Reports)杂志上的一项研究发现，检测的所有美洲野牛都含有少量但数量可观的家牛DNA。
这项研究的合著者、德克萨斯农工大学的生物学家James Derr对此结果感到惊讶。“我完全不能相信，”他说。“就像被人打了一拳。”
Derr说，这一结果令人不安，因为我们之前认为黄石公园的野牛和其他一些种群不含家牛的基因。但也有好的一面:政府对野牛繁殖的一些限制——比如防止基因流入某些种群，担心破坏该群体的基因“纯洁性”——可能是不必要的，他补充道。
“这为基于最佳可用资源管理畜群打开了机会的大门，”Derr说。
黄石国家公园里的一头野牛，体内有0.24%的家牛DNA，这是相对较低的。这里可以对比，许多欧洲和亚洲人的基因组有2%或更多源自尼安德特人。摄影：ANDY COLEMAN
特纳企业公司(Turner Enterprises Inc.)牧场运营副总裁Mark Kossler同意这一观点。该公司拥有超过5万头用于肉类生产的野牛。
他在电子邮件中说:“野牛产业一直处于家牛基因渗入的混乱之中，一些人对此并不担心，而另一些人则纠结于野牛基因的‘纯度’，无论是为了生产还是为了保护。”
“每个人都需要深呼吸，放松一下，因为显然现在所有的野牛都含有一些家牛的基因。”
养牛人成拯救者?
野牛和家牛在大约300万年前从一个共同的祖先分化而来。但像许多有亲缘关系的哺乳动物一样，它们仍然可以进行杂交繁殖，产生可育的杂交后代。
最近的研究表明，过去杂交的证据比以前认为的要普遍得多。例如，人类有大量来自尼安德特人和丹尼索瓦人的基因，这是两种不同的类人祖先。许多欧洲人和亚洲人的基因组中有2%是尼安德特人，而一些美拉尼西亚人的基因组中有6%是丹尼索瓦人。
“我们越来越多地发现，许多物种在最近或遥远的过去有独立谱系，后来有基因流入的证据，”圣地亚哥动物园野生动物联盟保护遗传学主任Oliver Ryder说。他没有参与这篇论文。
尽管人类控制了大部分野牛和家牛之间的杂交，但有些杂交可能是偶然的，或者是家牛逃到野外繁殖的结果。一般来说，尽管在大多数情况下这两个物种会避开对方，但雄野牛与雌家牛交配的情况也不是没有过。
事实上，在欧洲殖民者试图消灭野牛物种之后，少数牧场主在拯救野牛方面发挥了至关重要的作用，这在一定程度上是为了让美洲土著人失去他们的主要食物来源。19世纪后期，德克萨斯州的Charles Goodnight、蒙大拿州的Fred Dupree、堪萨斯州的Charles Jones
和蒙大拿州的Walking Coyote (Pend d’oreille部落的一员) 饲养了一群野生小牛。如果没有他们的努力，这个物种很可能已经灭绝了。
所有这些牧牛者,除了Walking Coyote ,鼓励家牛和野牛在某种程度进行杂交。(Coyote的牧群被其他牧场主收购，他们将家牛与有过混种历史的野牛混合在一起。)
到1900年，黄石公园的野牛数量徘徊在30头左右，野生动物管理员从德克萨斯州和蒙大拿州的私人牧群引进野牛，以增加野牛的数量。虽然这些引进的野牛过去有与家牛杂交的历史，但不知道它们携带多少牛的DNA，也可能完全不携带。
匹配基因
在这项研究中，研究人员对19只现代野牛和8只历史野牛标本的全基因组进行了测序，这些标本来自美国和加拿大的不同地点，覆盖所有已知的野牛谱系。助理教授Brian Davis和博士生Sam Stroupe都是合著者，他们使用一种敏感度很强的工具，将这些完整的野牛基因组进行对比，重点放在核DNA上，与其他野牛和驯养的牛进行比较。斯特鲁普还梳理了历史记录，以显示哪些野牛来自哪些种群，以及它们最终生活在哪里。
结果显示，在所有样本中都存在家牛的DNA，尽管数量普遍较低，只占总DNA的0.5%到2.5%。黄石野牛的比例最小，其中一头只有0.24%。
该研究还在两个历史悠久的野牛样本中发现了家牛的DNA，这些样本来自19世纪末，比20世纪初广泛的杂交实验早，这表明在一定程度上，这两个物种之间甚至发生了更早的繁殖，可能是由逃出圈养的家牛引起的。
目前还不清楚添加家牛DNA对野生野牛的影响有多大，但它不太可能发挥巨大作用，Derr说。人们已经知道，一些野生水牛拥有牛的线粒体DNA——这种DNA会从母亲传给后代——这可能会对生长和整体体型产生负面影响，但在黄石公园、风洞和其他一些野生种群中还没有发现这样的基因。
Ryder警告说，不要从种群纯度的角度来看待结果，这终究是一个人类的概念，很难与许多物种的复杂发展相一致。
Davis对此表示赞同，并指出杂交是进化的一个重要组成部分，在许多物种的发展中发挥了作用。“仅在哺乳动物中，我们就能在兔子、熊、众多啮齿动物、南美猫甚至北美狼的自然种群中反复看到最近和正在进行的杂交。”此外，野牛的数量极度减少，而拥有来自家牛的外部基因可能会提高物种的多样性和整体健康水平。
一头美洲野牛站在黄石公园的小山上。德州农工大学的Brian Davis说，在许多哺乳动物中都有过去杂交过的痕迹。“如果除了哺乳动物，我们再看鸟类和爬行动物，那么杂交物种的数量是巨大的。”摄影：RONAN DONOVAN
墨西哥城市自治大学的生态学家Rurik List没有参与这篇论文，他说研究结果令人难过。但这在某种程度上，不如继续恢复野牛种群更重要，野牛本身会产生各种各样的有益影响，比如通过极大地促进植物和动物的多样性，帮助草原繁茂生长。他说，即使是带有家牛基因痕迹的野牛也一样对环境有益，在生态上仍能发挥野牛的功能，这是关键。
怀抱希望
这项研究的结果也引起了北美各地饲养野牛的牧场主的兴趣。目前存活的50万头美国野牛中，大部分都是私人饲养的肉牛。
美国国家野牛协会(National Bison Association)的执行董事Jim Matheson说:“野牛培育者寻求多样化的野牛基因，理想情况下不含家牛的DNA，以饲养健康的牛群，但这项研究表明，即使有少量家牛DNA，该物种的外观和行为仍与水牛别无二致。”美国国家野牛协会是野牛培育者、加工者和狂热者的组成的非营利协会。
该研究的作者认为，不太可能有任何野牛不携带家牛的基因。
“没有一个主要的野牛畜群没有家牛的基因渗入。尽管可能有一两个个体没有家牛基因，”Davis说。
蒙大拿州的牧场主Kossler抱有希望。但他的哲学是:“不要担心你无法改变的东西，选择动物保护工作，然后就继续下去，”他说。
（译者：吕思琪）
