编者按：为揭开科技职责的奥秘面纱，科普中国前沿科技项目推出“我和我的研讨”系列作品，邀请科学家亲身执笔，分享科研进程，打造科学全国。让咱们尾随站正在科技最前沿的研究者们，开启一段段充满热中、寻事与惊喜的行程。

　　青藏高原被称为“全国屋脊”，其均匀海拔凌驾4000米，也被以为是全国第三极。虽然青藏高原拥有低温、低氧和强紫表线的苛苛处境，但照样有良多性命正在这片土地上繁衍生息。

　　青藏高原上生涯的藏族同胞以放牧为主，恒久豢养牦牛、马、山羊和家牛等大型家养动物。家牛征求凡是牛 (Bos taurus taurus)和瘤牛 (B. t. indicus) 两个亚种。家牛正在中国被称为黄牛，是指除牦牛和水牛以表的家牛的总称。

　　正在我国，黄牛种类资源特别足够，正在《国牲畜禽遗传资源志—牛志》上，目前已有57个地方黄牛种类。青藏高原地域的黄牛种类浩繁，征求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。因为青藏高原地形繁杂，迁徙到高原要地的黄牛未始大领域迁徙到其他地方，从而保存了其原始的特质。

　　考古学和古DNA证据标明，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全国最原始的黄牛种质资源。颠末几千年的天然采选和人为采选，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。

　　正在这样万分的处境下，黄牛何时何地进入青藏高原？又怎样急速合适高原处境？这些题目惹起了科研职责家的极大兴会。

　　咱们早期通过分子遗传标志研讨标明青藏高原黄牛具有独立的父系和母系开端。从父系角度启航，全全国度牛起码有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端闭键为凡是牛（T3119，T3055和T4支系），分散正在中国和尼泊尔疆域界区的高原黄牛开端于瘤牛。

　　古DNA证据标明，起码正在距今3900年前，于西亚月牙沃地驯化的家牛就曾经进入东亚。进入东亚之后，其血统也爆发了革新，咱们称之为东亚凡是牛，以距今3900年的陕北石峁遗址出土的黄牛为代表。

　　基因组学证据也赞成石峁黄牛为摩登青藏高原黄牛和东北亚家牛的祖宗，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不断扩散，它们向东扩散至中国东北地域，随落后入朝鲜半岛和日本；向西则进入青藏高原边际地带，正在随后的几千年之间渐渐扩散到全数青藏高原地域，考古学和遗传学证据进一步赞成，黄牛起码正在2500年前就扩散到青藏高原南部要地的国嘎地域。

　　与家牛一万年的驯化汗青比拟，青藏高原黄牛能够只要三千年到四千年的汗青，正在这样短的年华内，黄牛收场是怎样急速合适高原的处境？为通晓决这一题目，咱们搜求了青藏高原8个黄牛种群共89头黄牛的样品，举办基因组测序并了解。

　　搜求的黄牛样品来自青藏高原东北部、中部和南部地域的闭键放牧区，海拔正在3400~4300 米之间，随后咱们通过和全全国其他家牛的基因组讯息举办了解，发明青藏高原黄牛具有足够的遗传多样性。

　　与8个青藏高原黄牛种群的地舆分散地点相同，其祖宗血统因素也出现出东亚凡是牛到南亚瘤牛的相连性变更。

　　正在随后三千多年的繁衍流程中，通过保存处境对一代代黄牛的天然采选效率，通过优越劣汰机造保存下来的有利黄牛个人都异常合适青藏高原处境，这些个人正在基因组序列上爆发了少少微变更，那么这些变更是怎么爆发的呢？

　　咱们通过和低海拔地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异常高的两个基因突变，且这两个突变正在低海拔地域的黄牛中险些没有，这能够是导致青藏高原黄牛体型较幼的起因。

　　咱们还发明插手能量代谢的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联系，通过安排能量代谢使其更好地合适了高原万分处境。于是咱们忖度，这些变异能够便是青藏高原黄牛通过天然采选合适高原处境的“环节暗码”。

　　可是短短的三千多年，仅仅通过天然采选来合适这种万分处境是远远不敷的。为了更好地合适青藏高原的万分处境，青藏高原黄牛采选了与牦牛举办“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牲畜，牦牛能充沛诈骗高寒草地牧草资源，对表地生态处境要求拥有极强合适性，耐粗饲，正在气氛稀疏、严寒、牧草滋恒久短等阴毒处境要求下能生涯自若。

　　牦牛和黄牛能够爆发杂交，而且其杂交后裔——犏牛对人类假寓高海拔万分处境也道理庞大。牦牛、黄牛和犏牛，它们不光是高原农业犁耕和运输的主力，并且全身是宝，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，牛粪更是每家必不成少的闭键燃料。

　　那么牦牛和黄牛的“通婚”最早是什么期间早先的呢？青藏高原南部地域国嘎遗址的考古发明为咱们供给了主要线年，是西藏为数不多的经体例考古开掘的高海拔史前遗址。国嘎遗址的动物考古研讨发明，国嘎先民同时诈骗了牦牛与黄牛，而且大部门牛的归天年岁都大于四岁，这与青藏高原摩登牧民的家牛诈骗与打点形式近似。

　　通过对国嘎遗址的5块牛骨举办年代学和古DNA了解，咱们发明，早正在距今2500年前，黄牛曾经追随先民的迁移举止抵达国嘎。国嘎先民正在那时曾经早先举办牦牛和黄牛的“通婚”试验。到目前为止，这种用意的“通婚”事变起码接连了2500年，乃至更长，这就需求异日更多的考古证据来证实。

　　那么青藏高原的黄牛收场通过“通婚”从牦牛那里得到了哪些“优异基因”呢？咱们进一步研讨发明，青藏高原区别海拔地域的黄牛具有良多牦牛的“优异基因”。比方：与缺氧响应(EGLN1)、冷合适(LPR11)、DNA毁伤修复(LATS1)和抗紫表线(GNPAT)联系的成效基因。这些有利基因通过“通婚”的式样或多或少地影响了迁移至青藏高原的黄牛。再加上祖辈的“上行下效”，它们后裔的合适才具越来越强。

　　咱们还发明，有牦牛血统开头的非编码区变异能够革新原有的“基因表达均衡”，一朝革新了这种基因表达均衡，影响高海拔合适的基因就会“主动出现”，于是“通婚”后的黄牛后裔合适才具更强。牦牛和黄牛之间的“通婚”，也是另一个加强青藏高原黄牛应对高原处境才具的“环节暗码”。

　　牛属的各种“牛”正在中京都有分散，那么除了现今照样生涯正在青藏高原的黄牛、牦牛以及它们杂交的后裔——犏牛以表，正在汗青的长河中会不会又有其它“牛”也也曾生涯正在这片广宽的高原上？它们和黄牛以及牦牛之间又会有怎么的故事？

　　正在好奇心的饱励下，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收罗到了3个陈腐的牛骨遗存，欲望从中寻找线索和谜底。因为这些牛骨始末了近三千年的韶光浸礼，咱们已无法从其样式上剖断它们收场来自于哪种牛。

　　于是，咱们再次借帮古DNA技能，欲望从这些牛骨中提取糟粕的古DNA片断，用一品种似“亲子判定”的本事破解它们的身份之谜。

　　咱们通过提取古DNA并举办扩增和基因组测序等一系列职责后，告捷得到了这三个古代牛骨中的遗传讯息。通过对这些陈腐遗传讯息的解析，咱们发明它们的母亲分袂为黄牛和东亚原牛。

　　原牛，顾名思义是一种原始的、没有被驯化的牛，它们的脚印曾遍布全数欧亚大陆和非洲北部。摩登家牛的祖宗来自于西亚的凡是原牛和南亚的瘤原牛。异常怅然的是，原牛已于1627年枯萎。

　　东亚原牛是指分散正在东亚地域的一种原牛，目前还未正在青藏高原上发明它们保存过的陈迹。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，证实了正在家养黄牛到来后的数百年年华里，青藏高原上能够还自正在地生涯着原牛。

　　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？带着这个疑义，咱们进一步展开了核基因组了解。

　　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近似。深切解析其祖宗血统后，咱们发明这一个人同时具有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研讨帮帮咱们知道到，不光黄牛与牦牛有过“通婚”，黄牛与东亚原牛也有过“通婚”。越发令人印象深切的是，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“混杂杂交”的最佳例证。

　　咱们通过与中国科学院青藏高原研讨所、四川大学考古科学中央、美国圣途易斯华盛顿大学、中国地质大学（武汉）、崖州湾国度试验室、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互帮，将这些闭于青藏高原黄牛、牦牛、犏牛和东亚原牛的系列研讨职责公告正在了《Nature Communications》《Science Advances》和《Science Bulletin》杂志上。这一系列的研讨足够了咱们对待青藏高原史前牛属动物资源的通晓，也知道了牛属动物之间的“通婚”式样。

　　假若正在异日念要进一步研究青藏高原牛属动物演化的奇妙，能够通过进一步对摩登和古代样品的基因组举办深切研讨，来揭开青藏高原牛属家养动物的奥秘面纱。