类型a：学术研究报告

作者及机构
本研究由T. R. Feuerborn（美国国立卫生研究院国家人类基因组研究所、格陵兰大学、哥本哈根大学等）、M. Appelt（丹麦国家博物馆）、K. Bougiouri（哥本哈根大学）等来自多个国家的学者合作完成，通讯作者为A. J. Hansen（哥本哈根大学）和E. A. Ostrander（美国国立卫生研究院）。研究于2025年7月10日发表在《Science》期刊上。

学术背景
研究领域为古基因组学（paleogenomics）与犬类驯化（dog domestication），聚焦格陵兰雪橇犬（qimmeq，复数qimmit）的起源、遗传多样性及保护。格陵兰雪橇犬是北极地区最古老的犬种之一，与因纽特人（Inuit）共同生活超过800年，但其种群因气候变化、城市化及雪地摩托的竞争而急剧减少（2002年约25,000只，2020年降至13,000只）。研究旨在通过古基因组数据揭示其种群分化历史、欧洲犬基因渗入（introgression）的影响，并为保护策略提供科学依据。

研究流程
1. 样本收集与测序
- 研究对象：92只格陵兰雪橇犬（古代8只、近代21只、现代63只），覆盖格陵兰全境，时间跨度从800年前至今。
- 实验方法：全基因组测序（whole-genome sequencing），平均测序深度0.1x–30.6x。古代样本通过考古遗址获取（如Hekla Havn、Dødemandsbugten等），现代样本通过口腔拭子采集。

1. 系统发育与种群结构分析

   • 使用邻接法（neighbor-joining）构建系统发育树，基于身份同源（identity-by-state, IBS）和主成分分析（PCA），纳入全球1998只犬科动物（包括西伯利亚哈士奇、阿拉斯加马拉缪特等北极犬种）作为对照。
     
   • 关键发现：格陵兰犬与阿拉斯加3700年前的犬（Teshekpuk1）形成单系群（monophyletic clade），支持因纽特人快速迁徙至北极的假说。
     

2. 狼基因渗入检测

   • 采用D统计量（D-statistics）分析狼与北极犬的等位基因共享（allele sharing）。结果显示，北极犬与狼的基因交流发生在古代（如9500年前的Zhokhov犬），但现代格陵兰犬中未检测到近期杂交信号。
     
   • 文化证据：因纽特人口述传统记载，曾通过狼与犬杂交以增强雪橇犬体质，但基因组数据未支持近期杂交事件。
     

3. 区域种群分化

   • 通过固定指数（Fst）和同源片段（IBD）分析，发现格陵兰犬分为三个地理种群：西海岸（Kitaa）、东海岸（Tunu）和北部（Avanersuaq），与因纽特人的方言分区一致。
     
   • 古代东北部种群（已灭绝）显示高纯合性（FROH=47.7–72.7%），表明长期隔离与小种群效应。
     

4. 欧洲犬基因渗入评估

   • 使用f4比率（f4-ratio）量化欧洲犬基因渗入。结果显示：现代格陵兰犬中欧洲 ancestry 平均仅9%，且55.6%的西海岸个体携带欧洲基因（最高比例54%），而北部和东部几乎无渗入。
     
   • 政策影响：1904年格陵兰禁止犬类进口，有效保护了种群纯度。
     

5. 遗传多样性动态

   • 分析杂合度（heterozygosity）和纯合片段（ROH），发现现代犬的ROH长度与自由繁殖的澳洲野犬（dingo）相似，但低于近交品种。东海岸种群在19世纪因饥荒导致多样性下降，20世纪后因城市化恢复。
     

主要结果
1. 起源与迁徙：格陵兰犬源自北美北极犬，伴随因纽特人分两波迁入格陵兰（约1164年前和930年前），与考古证据吻合。
2. 狼杂交：古代北极犬存在狼基因渗入，但现代格陵兰犬无近期杂交。
3. 区域分化：种群结构与因纽特人迁徙路线一致，东北部种群因孤立而灭绝。
4. 欧洲影响：欧洲基因渗入有限，归功于保护政策。
5. 遗传健康：尽管种群小，现代犬未表现严重近交衰退（inbreeding depression），适应性强。

结论与意义
本研究首次通过时间序列基因组数据，揭示了格陵兰雪橇犬的演化历史与人类活动的协同关系。科学价值在于：
1. 为北极犬驯化与人类迁徙提供遗传学证据；
2. 证明长期隔离种群的遗传韧性；
3. 为保护濒危工作犬（working dogs）制定策略（如控制基因渗入、优化繁殖）。应用价值包括指导格陵兰犬保护计划，并为其他土著犬种研究提供范式。

研究亮点
1. 方法创新：结合古基因组与现代群体遗传学，开发了针对低覆盖度（low-coverage）古代基因组的imputation算法（如GLIMPSE1）。
2. 跨学科证据：整合遗传数据、考古记录及口述历史，验证文化实践（如狼杂交）的遗传影响。
3. 保护应用：直接支持格陵兰“雪橇犬保护区”政策的科学依据。

其他价值
研究还发现格陵兰犬携带适应高脂饮食和低温的基因（如TRPM8），为动物适应性进化研究提供新案例。数据已公开于NCBI（Bioproject PRJNA1220055），助力后续研究。