喵星族谱——猫科动物的系统发育树

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上期我们介绍了一项野生猫科动物贸易的研究。文中提到,除家猫外,所有猫科动物的生存都受到严重威胁。那么,喵星人大家族都有哪些成员呢?它们彼此间是怎样的亲戚关系?它们和汪星人是死对头还是远房表亲?要回答这样的问题,我们就需要画一画喵星人的“族谱”——系统发育树。
演化历史
现生肉食性哺乳动物,包括猫科动物在内,它们的祖先可以追溯到五千五百万年前,古新世与始新世交界的时期。从那时候起,食肉形类动物(Carnivoramorpha)就与肉齿目(Creodonta)相互独立,分化成食肉目(Carnivora)和已经灭绝的细齿兽超科(Miacoidea)。去年被重新命名的Dormaalocyon
latour被认为与现今食肉目的祖先很相近,可以被画在系统树的基部,而现今的猫型超科和犬型超科动物则位于这一系统树的顶端。
▲与食肉形类有共同祖先的肉齿目鬣齿兽,图片来自维基百科。
▲生活在古新世、始新世时期的细齿兽超科小古猫(Dormaalocyon latour),图片来自http://global.britannica.com/。
猫型超科下包括猫科、獴科、灵猫科、鬣狗科等4个科。近期的研究表明犬型超科下的犬科动物与其它类群(熊科、大熊猫科、海象科等等)之间的亲缘关系较远,可能与猫型超科的关系更近。而猫型超科中,最早的猫科动物出现在距今约三千万年前的渐新世。真正的猫科诞生后向两个方向发展,其中一支上犬齿逐渐延长,以灭绝的剑齿虎为代表,另一支犬齿趋于变小而身体比较灵活,逐渐进化成现存的37 个猫科物种。
分子研究显示,现生猫科动物起源于一千一百万年前的假猫。假猫被认为是现存猫科动物与已灭绝的剑齿虎亚科的共同祖先。化石记录表明,猫科动物中的一些物种进化时间只有三到五百万年,多数物种在不到一百万年的时间内形成。可以说,猫科动物拥有古老的祖先,但在近期才发生快速辐射与物种形成。
▲假猫部分颌骨化石
系统发育和谱系分类
根据Solé等(2014)基于考古研究提出的解剖学证据,及Johnson(2006)分析现生37种猫科动物基因组提出的分子生物学证据,并借鉴王金凤等(2012)所制分类系统表和系统发育树,笔者尝试着对现生猫科动物的系统发育进行了梳理,绘制了一幅猫科动物的“族谱”图,正确阅读方式是从最底下(“族谱”的基部)往上看。
对现生猫科物种的分类归属至今仍有很多争议与分歧,根据不同的分类划分标准, 不同的学者曾把37种猫科动物归入2(Felis和Acinonyx)到23 个属不等。图中展示的两种谱系分类系统,是目前得到广泛认可的三谱系和八谱系分类系统。
三谱系分类系统认为,猫科物种可以分为三个亚科(Subfamilies)或谱系(Lineages),即:家猫谱系、豹谱系和虎猫谱系。其中最早分歧的是虎猫谱系(一千万年~一千二百万年前),最晚分歧的则是豹谱系(一百万年~八百万年前)。
八谱系分类系统是1997年Johnson根据其线粒体基因的研究成果提出的。这个系统将豹谱系中的中等体型猫类重新进行归类,包括虎猫谱系、家猫谱系、豹谱系、美洲狮谱系、猞猁谱系、豹猫谱系、狞猫谱系和金猫谱系。目前这一分类系统已经得到广泛采用。
戏说演化
讨论到这里,我们差不多理清这个大家族是怎么回事了。
上古时代,某位传说中的祖先“生下”了“食肉形类”和“肉齿目”两个孩子,“食肉形类”又“生了”“食肉目”,“食肉目”的后代里有个叫“猫型超科”的孩子。“猫型超科”在大约三千万年前“生下了”“始猫”,是为“猫氏”家族的得姓始祖。而现在的猫科大家族可能是一千一百万年前的“假猫”“生下”的后代。
在随后的漫长岁月中,它们迁徙、分家,成了八大支系,一共37家。然后,时间进入第四纪,在最近的两百万年里,喵星人家族遇见了一个年幼的家族。那个时候,恐怕谁都没有想到,猫科大家族的命运,有一天会掌握在这个名为“人科”的家族手里。
文 | 山水自然保护中心 施奇静
参考文献:
[1]Johnson W E, Eizirik E, Pecon-Slattery J, et al. The late Miocene radiation of modern Felidae: a genetic assessment[J]. Science, 2006, 311(5757): 73-77.
[2]Solé F, Smith R, Coillot T, et al. Dental and tarsal anatomy of ‘Miacis’ latouri and a phylogenetic analysis of the earliest carnivoraforms (Mammalia, Carnivoramorpha)[J]. Journal of Vertebrate Paleontology, 2014, 34(1): 1-21.
[3]王金凤,张亚平,于黎.食肉目猫科物种的系统发育学研究概述[J].HEREDITAS (Beijing),2012,34(11):1365-1378.