编者按：为揭开科技管事的机密面纱，科普中国前沿科技项目推出“我和我的研商”系列著作，邀请科学家亲身执笔，分享科研经过，打造科学寰宇。让咱们尾随站正在科技最前沿的找寻者们，开启一段段充满亲热、挑衅与惊喜的道程。

　　青藏高原被称为“寰宇屋脊”，其均匀海拔领先4000米，也被以为是寰宇第三极。假使青藏高原拥有低温、低氧和强紫表线的苛苛处境，但依然有许多性命正在这片土地上繁衍生息。

　　青藏高原上存在的藏族同胞以放牧为主，长久豢养牦牛、马、山羊和家牛等大型家养动物。家牛包罗普及牛 (Bos taurus taurus)和瘤牛 (B. t. indicus) 两个亚种。家牛正在中国被称为黄牛，是指除牦牛和水牛除表的家牛的总称。

　　正在我国，黄牛种类资源相称厚实，正在《国六畜禽遗传资源志—牛志》上，目前已有57个地方黄牛种类。青藏高原区域的黄牛种类繁多，包罗西藏自治区的阿沛甲砸牛、西藏牛、日喀则驼峰牛和樟木牛；云南省的迪庆牛、四川省的甘孜牛和青海省的柴达木牛等。因为青藏高原地形杂乱，迁徙到高原要地的黄牛未始大范畴迁徙到其他地方，从而保存了其原始的特色。

　　考古学和古DNA证据说明，黄牛是最早进入青藏高原的家养动物之一，青藏高原黄牛也是目前中国甚至全寰宇最原始的黄牛种质资源。源委几千年的天然选取和人为选取，青藏高原黄牛拥有体型较幼、成熟较晚和合适高原天色等奇特的特质。

　　正在如斯尽头的处境下，黄牛何时何地进入青藏高原？又怎么火速合适高原处境？这些题目惹起了科研管事家的极大兴致。

　　咱们早期通过分子遗传标帜研商说明青藏高原黄牛具有独立的父系和母系开头。从父系角度启航，全寰宇家牛起码有5个支系，青藏高原黄牛属于独立的一个支系(Y2b)；青藏高原黄牛的母系开头要紧为普及牛（T3119，T3055和T4支系），散布正在中国和尼泊尔国界界区的高原黄牛开头于瘤牛。

　　古DNA证据说明，起码正在距今3900年前，于西亚初月沃地驯化的家牛就一经进入东亚。进入东亚之后，其血统也产生了厘革，咱们称之为东亚普及牛，以距今3900年的陕北石峁遗址出土的黄牛为代表。

　　基因组学证据也支撑石峁黄牛为今世青藏高原黄牛和东北亚家牛的先人，比方中国东北的延边牛、日本和牛和韩国韩牛等。

　　以石峁黄牛为代表的家牛群体正在进入中国之后陆续扩散，它们向东扩散至中国东北区域，随晚进入朝鲜半岛和日本；向西则进入青藏高原边沿地带，正在随后的几千年之间渐渐扩散到全盘青藏高原区域，考古学和遗传学证据进一步支撑，黄牛起码正在2500年前就扩散到青藏高原南部要地的国嘎区域。

　　与家牛一万年的驯化汗青比拟，青藏高原黄牛恐怕只要三千年到四千年的汗青，正在如斯短的韶华内，黄牛结果是怎么火速合适高原的处境？为理会决这一题目，咱们搜罗了青藏高原8个黄牛种群共89头黄牛的样品，举行基因组测序并明白。

　　搜罗的黄牛样品来自青藏高原东北部、中部和南部区域的要紧放牧区，海拔正在3400~4300 米之间，随后咱们通过和全寰宇其他家牛的基因组音信举行明白，发明青藏高原黄牛具有厚实的遗传多样性。

　　与8个青藏高原黄牛种群的地舆散布处所相仿，其先人血统因素也阐扬出东亚普及牛到南亚瘤牛的继续性变动。

　　正在随后三千多年的繁衍历程中，通过存在处境对一代代黄牛的天然选取功用，通过优越劣汰机造保存下来的有利黄牛个别都尽头合适青藏高原处境，这些个别正在基因组序列上产生了少少微变动，那么这些变动是如何产生的呢？

　　咱们通过和低海拔区域的黄牛基因组序列比拟，正在青藏高原黄牛基因组上发明了影响体型巨细的HMGA2和NCAPG基因。青藏高原黄牛正在这两个基因上存正在频率尽头高的两个基因突变，且这两个突变正在低海拔区域的黄牛中简直没有，这恐怕是导致青藏高原黄牛体型较幼的来源。

　　咱们还发明出席能量代谢的DUOXA2基因也存正在一个高频的突变，这个变异与高原黄牛的机体能量代谢合连，通过调整能量代谢使其更好地合适了高原尽头处境。于是咱们臆度，这些变异恐怕便是青藏高原黄牛通过天然选取合适高原处境的“合节暗号”。

　　可是短短的三千多年，仅仅通过天然选取来合适这种尽头处境是远远不足的。为了更好地合适青藏高原的尽头处境，青藏高原黄牛选取了与牦牛举行“通婚”。

　　牦牛被人们誉为“高原之舟”，自古至今是青藏高原牧区的上风六畜，牦牛能足够行使高寒草地牧草资源，对表地生态处境条款拥有极强合适性，耐粗饲，正在氛围稀少、严寒、牧草发展期短等卑劣处境条款下能存在自正在。

　　牦牛和黄牛可能产生杂交，而且其杂交子孙——犏牛对人类假寓高海拔尽头处境也意旨强大。牦牛、黄牛和犏牛，它们不光是高原农业犁耕和运输的主力，况且全身是宝，牛肉，酥油和酸奶等农产物是主要的食品资源，牦牛毛编织的帐篷能抵御风雪冰冷，牛粪更是每家必不行少的要紧燃料。

　　那么牦牛和黄牛的“通婚”最早是什么时刻动手的呢？青藏高原南部区域国嘎遗址的考古发明为咱们供应了主要线年，是西藏为数不多的经体例考古暴露的高海拔史前遗址。国嘎遗址的动物考古研商发明，国嘎先民同时行使了牦牛与黄牛，而且大一面牛的升天年事都大于四岁，这与青藏高原今世牧民的家牛行使与照料形式似乎。

　　通过对国嘎遗址的5块牛骨举行年代学和古DNA明白，咱们发明，早正在距今2500年前，黄牛一经跟随先民的迁移勾当达到国嘎。国嘎先民正在那时一经动手举行牦牛和黄牛的“通婚”尝试。到目前为止，这种存心的“通婚”事故起码一连了2500年，乃至更长，这就需求另日更多的考古证据来声明。

　　那么青藏高原的黄牛结果通过“通婚”从牦牛那里获取了哪些“杰出基因”呢？咱们进一步研商发明，青藏高原区别海拔区域的黄牛具有许多牦牛的“杰出基因”。比方：与缺氧反映(EGLN1)、冷合适(LPR11)、DNA毁伤修复(LATS1)和抗紫表线(GNPAT)合连的成效基因。这些有利基因通过“通婚”的办法或多或少地影响了迁移至青藏高原的黄牛。再加上祖辈的“现身说法”，它们子孙的合适才华越来越强。

　　咱们还发明，有牦牛血统源泉的非编码区变异可能厘革原有的“基因表达均衡”，一朝厘革了这种基因表达均衡，影响高海拔合适的基因就会“主动阐扬”，是以“通婚”后的黄牛子孙合适才华更强。牦牛和黄牛之间的“通婚”，也是另一个巩固青藏高原黄牛应对高原处境才华的“合节暗号”。

　　牛属的各式“牛”正在中京城有散布，那么除了现今依然存在正在青藏高原的黄牛、牦牛以及它们杂交的子孙——犏牛以表，正在汗青的长河中会不会再有其它“牛”也一经存在正在这片辽阔的高原上？它们和黄牛以及牦牛之间又会有如何的故事？

　　正在好奇心的役使下，咱们从青藏高原东北部的一处叫塔温搭里哈的考古遗址中搜聚到了3个陈腐的牛骨遗存，指望从中寻找线索和谜底。因为这些牛骨通过了近三千年的韶华浸礼，咱们已无法从其形状上鉴定它们结果来自于哪种牛。

　　于是，咱们再次借帮古DNA技艺，指望从这些牛骨中提取糟粕的古DNA片断，用一品种似“亲子判断”的办法破解它们的身份之谜。

　　咱们通过提取古DNA并举行扩增和基因组测序等一系列管过后，胜利获取了这三个古代牛骨中的遗传音信。通过对这些陈腐遗传音信的解析，咱们发明它们的母亲折柳为黄牛和东亚原牛。

　　原牛，顾名思义是一种原始的、没有被驯化的牛，它们的行踪曾遍布全盘欧亚大陆和非洲北部。今世家牛的先人来自于西亚的普及原牛和南亚的瘤原牛。尽头怜惜的是，原牛已于1627年绝迹。

　　东亚原牛是指散布正在东亚区域的一种原牛，目前还未正在青藏高原上发明它们存在过的印迹。咱们正在塔温搭里哈遗址发明的这个东亚原牛样品，距今已有3400年的汗青，声通晓正在家养黄牛到来后的数百年韶华里，青藏高原上恐怕还自正在地存在着原牛。

　　既然黄牛与东亚原牛曾正在3000多年前的青藏高原相遇，那么它们之间是否也会像黄牛与牦牛有过“亲密接触”呢？带着这个疑难，咱们进一步展开了核基因组明白。

　　令人惊喜的是，咱们发明一例样本的线粒体属于东亚原牛，但核基因组却与黄牛似乎。深刻解析其先人血统后，咱们发明这一个别同时具有84%的黄牛血统和16%的东亚原牛血统，印证了其“混血儿”的奇特身份。

　　至此，遗传学和古DNA研商帮帮咱们相识到，不光黄牛与牦牛有过“通婚”，黄牛与东亚原牛也有过“通婚”。愈加令人印象深切的是，咱们正在国嘎黄牛中也检测到了牦牛和东亚原牛的血统，这也成为了原牛—黄牛—牦牛“同化杂交”的最佳例证。

　　咱们通过与中国科学院青藏高原研商所、四川大学考古科学核心、美国圣道易斯华盛顿大学、中国地质大学（武汉）、崖州湾国度尝试室、兰州大学、吉林农业大学、中国科学院昆明动物所等多家单元团结，将这些合于青藏高原黄牛、牦牛、犏牛和东亚原牛的系列研商管事公布正在了《Nature Communications》《Science Advances》和《Science Bulletin》杂志上。这一系列的研商厚实了咱们关于青藏高原史前牛属动物资源的理会，也相识了牛属动物之间的“通婚”办法。

　　要是正在另日思要进一步找寻青藏高原牛属动物演化的秘密，可能通过进一步对今世和古代样品的基因组举行深刻研商，来揭开青藏高原牛属家养动物的机密面纱。