Genome skimming resolves Neotropical population structure and mitonuclear discordance in the common vampire bat (Desmodus rotundus)
通过对分布在九个新热带界国家、共计67只普通吸血蝠进行基于纳米孔的基因组扫描，本研究揭示了由雄性介导的基因流所驱动的显著线粒体-核基因组不一致性，并确定了巴拿马为一个关键的遗传走廊以及安第斯山脉为一个塑造了该物种进化历史和种群结构的重大障碍。
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蝙蝠是地球上最成功的哺乳动物之一，占据了从美国西南部沙漠到亚马逊雨林几乎所有的生态位。在这些蝙蝠中，吸血蝠因其独特的食血习性，以及复杂的社会生活和作为狂犬病等疾病携带者的角色而脱颖而出。几十年来，科学家们一直试图绘制这些蝙蝠在广袤的新热带界（从墨西哥一直延伸到南美洲）是如何移动的。早期的研究依赖于仅通过母亲传递的微小遗传片段，这表明不同地区的种群是相互隔离的。然而，这些微小的遗传窗口往往只能讲述一半的故事。因为雄性和雌性蝙蝠的移动方式不同——雌性倾向于留在出生地的栖息地附近，而雄性则会远距离旅行以寻找新的配偶——它们的遗传历史看起来可能大相径庭。为了了解这些动物如何连接的真实图景，研究人员需要观察整个遗传蓝图，而不只是母系谱系。
一支研究团队现在利用一种现代技术对普通吸血蝠（Desmodus rotundus）进行了全新的审视，这种技术允许他们在无需承担高昂深度测序成本的情况下，扫描许多个体的整个基因组。他们从九个国家收集了67只蝙蝠的组织样本，范围从北部的墨西哥一直到南部的秘鲁和厄瓜多尔。通过使用一种被称为“基因组组装（genome skimming）”的方法（即以极浅的深度读取DNA），他们能够从来自父母双方的核DNA以及仅来自母亲的线粒体DNA中收集数百万个数据点。这种方法使他们能够比较不同性别在景观中的移动模式，揭示了以往研究所忽略的复杂连接与分离的历史。
研究结果描绘了一个在很大程度上相互连接、却又受重大地理障碍塑造的物种图景。当研究人员观察核DNA（反映了来自父母双方基因混合情况）时，发现这些蝙蝠形成了一个连续的梯度。不同国家之间没有明显的断层；相反，随着人们从墨西哥穿过中美洲进入南美洲，蝙蝠的遗传构成呈现出逐渐变化的趋势。巴拿马成为了一个关键的桥梁，这里是南北方蝙蝠遗传特征融合的地方。这表明雄性蝙蝠正在进行长距离旅行，将基因携带至整个分布区，从而保持了物种的遗传统一性。
然而，母系DNA所讲述的故事却截然不同。当研究人员分析线粒体DNA时，模式从平滑的梯度转变为一系列明显的、孤立的群体。中美洲的蝙蝠形成了一个紧密的集群，而南美的蝙蝠则分裂成了几个独立的谱系。最显著的是，厄瓜多尔的安第斯山脉充当了一道强大的屏障。生活在山脉西侧的蝙蝠与其东侧的蝙蝠拥有完全不同的母系谱系。在圭亚那，母系谱系也高度独特，形成了一个不与邻近地区混合的独特群体。这种核DNA的混合与线粒体DNA的分离之间的对比证实了：虽然雄性游走广泛，但雌性倾向于留守原地，从而保留了特定区域古老的家族谱系。
这项研究还发现了关于这些种群如何随时间演变的线索。基因多样性在巴拿马最高，这表明该地区曾是混合与扩张的枢纽。相比之下，中美洲的一些种群显示出过去曾经历过规模缩减的迹象，这可能是由于历史上气候变化导致森林栖息地破碎化所致。研究人员发现，安第斯山脉不仅是一个物理屏障，也是母系谱系的遗传屏障，创造了让独特家族树独立演化的隔离避难所。这一发现有助于解释为什么由这些蝙蝠传播的狂犬病在景观中的移动方式可能有所不同；病毒很可能是沿着旅行中的雄性的路径移动，即使在母亲留在当地领地的情况下，也能在不同种群之间跳跃。
通过结合整个基因组的数据，这项研究解开了关于吸血蝠进化史的一个长期谜团。它表明该物种并非一些早期线粒体研究所暗示的孤立亚种的集合，而是一个具有复杂内部结构的单一且广泛分布的物种。雄性充当着“胶水”的角色，通过长距离旅行将种群凝聚在一起，而雌性则维持着深厚的局部根基。这种移动与定居的双重属性，对于理解疾病传播以及野生动物如何适应不断变化的景观具有深远意义。该研究还证明了新型、具有成本效益的遗传工具在揭示野生动物隐藏模式方面的力量，为我们提供了一个超越旧有、有限方法所能看到的自然界更清晰的视角。
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