16世纪的海难讲述了500年前西非大象的生活
资料来源：古代起源/DHWTY
撰文丨陈珍珍
责编丨戴 威
1533年3月7日，许多船只驶出葡萄牙里斯本，并计划开展连接欧洲、亚洲和非洲的贸易。在茫茫大海中，航行是一次未知的冒险。“Bom Jesus”号是商船中的一艘，经常往返于葡萄牙和印度之间，但这次航行没能把它弄到印度，它重新出现至今已有近500年。
2008年，南部非洲最古老的沉船在纳米比亚被打捞上来，船上载有40吨货物，包括铜锭、金币和银币以及100多件象牙。考古学家通过分析古代金币，证明是大耶稣，货物中的100多颗象牙开启了专家们探索16世纪非洲生态和商业秘密的新征程。
象牙从哪里来？这些大象后来怎么样了？伊利诺伊大学的研究小组使用古基因组学和同位素分析方法来探索从44颗象牙中提取的遗传物质。这项研究发表在12月17日的《当代生物学》(当前生物学)》杂志上。[1]
非洲森林象；资料来源：科学技术日报/尼古拉斯乔治亚迪斯
“本研究分析了历史上规模最大的非洲象牙考古物品，补充和结合了多个领域的分析方法，有效地找出了象牙的来源，为未来世界各地的考古研究提供了清晰的框架。”第一作者，伊利诺斯大学香槟分校的弗拉门戈阿里达评论道。[2]
科技追踪沉船象牙：西非的森林大象
虽然这些象牙经历了近500年的海底沉寂，但“金属锭将象牙压入海底，防止了水流对象牙的物理侵蚀，而寒流使16世纪沉船中的象牙完好无损。”研究小组指出。
在62颗可用的象牙中，研究人员成功提取了44颗象牙的DNA。利用单核苷酸多态性(SNPs)分析，发现这些象牙都来自非洲森林大象。
现存的大象可分为三种：非洲象、非洲象和亚洲象，而非洲象是一种相对较小的大象，平均身高只有2.5米。它们通常生活在非洲中部和西部的热带雨林中，那里有丰富的水蒸气。
通过线粒体DNA序列，研究人员进一步证实了这些森林大象来自西非。
大象种群通常以一头母象为首领，带领其余母象和幼象群居，属于母系社会[3]。母象通常生活在相对狭窄的地理区域。同时，线粒体DNA完全由母亲传给后代。所以每个大象群体都有其特殊的核外遗传序列，通常用来确定象牙的地理来源。
从地理上看，非洲象的线粒体遗传信息分为8个亚组，每个亚组有不同的序列单倍型，分布范围相对固定。这项研究发现，象牙中的线粒体单倍型仅在分布于西非的亚种中发现，而在中非的特定亚种中没有发现。
从15世纪中期开始，与葡萄牙的象牙贸易就沿着非洲的大西洋海岸开始了。一般认为，杨魏玲花甘比亚、几内亚湾和中非的卢安戈海岸是葡萄牙进口象牙的三个地区。然而，本研究的线粒体定位结果并未证实中非罗安达海岸的象牙贸易。
更新大象的迁徙历史，森林大象在16世纪走出了雨林
每一颗象牙都是大象生长期的沉积物，不同地区的物质成分都会在象牙成分中体现出来，因为大象吃的是当地的食物。因此，通过分析象牙中的稳定碳同位素比(13C)和稳定氮同位素比(15N)，并与不同地方大象的数据进行比较，可以确定这种大象在生长过程中所吃的食物种类及其生活的栖息地状况。
稳定的碳同位素比率可以帮助科学家判断大象饮食中的植物种类。如果动物在热带雨林深处，则以纯C3植物(C3植物，光合作用中首先合成C3化合物的植物，喜湿)为主食，象牙的13C值为-27；而在草原地区，同样数量的C4植物(C4植物，光合作用中首先合成C4化合物的植物，需水较少)作为食物，象牙的13C值为-11。研究表明，沉没象牙的13C值平均为-20.4，介于两者之间。
而氮同位素可以用来分析环境润湿性。稳定氮同位素比值(15N)通常表示土壤中的氮循环，受土壤湿度的影响。水汽丰富地区的15N值一般为2，干旱地区的15N值为17。研究表明，沉没象牙的15N值为6.8，也介于两者之间。
根据非洲不同地区稳定同位素值的比较，这些大象生活在16世纪的混合草原和树木生境中，走出了热带雨林。
此前，美国野生动物保护专家菲奥娜梅赛勒斯等人[4]指出，19世纪和20世纪非洲草原大象被大量猎杀，导致西非的森林大象转移栖息地，离开热带雨林。
然而，这项研究的同位素数据显示出不同的结论。“西非森林大象对草原栖息地的利用早于草原大象的狩猎，至少可以追溯到16世纪。据我所知，没有16世纪大象分布的历史记录，这也是我们研究的最新结论。”这项研究的通讯作者、伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校动物科学副教授阿尔弗雷德罗卡在接受《知识分子》采访时指出。
图为不同地区大象的稳定碳同位素比值(13C)和稳定氮同位素比值(15N)。橙色图标代表干燥的大草原上的栖息地；绿色图标代表茂密的森林栖息地；黑色图标代表来自中间过渡区的栖息地，混合的树木和草原，黑色的实心点代表凹陷的象牙。来源：[1]
象牙贸易加剧，非洲象消失，生物多样性锐减
“Bom Jesus”上的象牙长短不一，大小不一，从2公斤到33公斤不等，说明16世纪象牙贸易中曾滥捕非洲森林象。西非森林大象的数量直线下降，最明显的影响是遗传多样性的丧失。
根据还原的象牙线粒体DNA遗传谱系，这艘沉船上的象牙来自非洲至少17个不同的大象群体，但现在只有4个大象群体生活在同一地区。
作为生态链中的一环，大象数量的减少会带来连锁反应。
Rocca在回复邮件中指出：“大象种群的减少不仅导致种群对疾病抵抗力的下降，还增加了有害基因的表达。森林大象在森林生态系统中也起着关键作用，许多植物依靠森林大象来吃它们的果实或种子，从而传播或发芽植物。森林大象的消失可能会导致植物生物多样性的丧失。”
象牙贸易直接威胁着大象的生存。近年来，所有国家都颁布了象牙贸易禁令，中国也在2016年颁布了临时象牙贸易禁令。直到2017年底，中国所有的象牙加工销售场所都被关闭，中国的象牙贸易被完全禁止[5]。虽然象牙贸易禁令在一定程度上保护了大象的生存环境，但偷猎仍然存在，这仍然是大象数量减少的主要原因。
当代大象的地理参考序列和这次研究所获得的最新沉船象牙序列有利于进一步限制偷猎行为。研究者在文中指出[1]:"沉船象牙序列，大大增加了西非大象的同位素和基因信息，有可能帮助查获非法象牙的来源，提高追踪偷猎象牙行为的能力，便于优化配置执法资源。"
参考资料：
[1]德弗拉明戈等人，《从十六世纪葡萄牙沉船中获取象牙》,《当代生物学》(2020年)，https://doi . org/10.1016/j . cub . 2020 . 10 . 086
[2]www . https://。尤里卡勒特。org/emb _ releases/2020-12/uoia-ste 121020。PHP 2/4
[3]www . shkp . org.cn/articles/2019/08/wx 238896 . html
[4] Maisels，f .等人(2013年)。中非森林大象毁灭性的减少PLoS ONE 8，e59469 .
[5]徐洋等，《中国禁止商业象牙贸易3360可行性研究简报》,(2016)。https://www .交通。org/site/assets/files/2758/a-ban-on-commercial-象牙-中国贸易. pdf