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第 7 章 中国猕猴类的分子进化与遗传多样性
7．1 概述
猕猴属（Macaca）是灵长类中分布 广的类群之一。它被分为 11～19 个种不等，在我国
有 6 种分布：恒河猴（M．mulatta）、红面猴（M．arctoides）、熊猴（M．assamensis）、藏猴
（M．thibetana）、平顶猴（M．nemestrina）和台湾猴（M．cycloipis）。关于猕猴类各种间的
系统进化关系曾有不少报道。Fooden 基于外生殖器的形态将现生猕猴分为 4 个组：包括平顶
猴在内的狮猴－蛮猴（silenus-sylavanus）组，包括熊猴和藏猴在内的头巾猴（sinica）组，包
括恒河猴、台湾猴在内的食蟹猴（fascicularis）组以及红面猴（arctoides）组（Fooden 1976）。
这一观点得到了较为广泛的支持（张亚平，施立明 1990；Appels，Honeycutt 1986；Delson
1980；Melnick，Kidd 1985；Zhang，Shi 1993）。但不同学者的观点不尽一致。Zhang 和 Shi
（1993）基于系统的线粒体 DNA 多态性研究而支持 Fooden 对猕猴属 4 个组的划分，且发现
食蟹猴组与其他猕猴类分歧显著。蒋学龙等测量了中国猕猴类的一些头骨特征和比例性状后，
也认为猕猴类可分成上述 4 个组，4 组中红面猴组与恒河猴（食蟹猴组）接近，平顶猴则与头
巾猴组接近（蒋学龙等 1992）。Delson 从古生物学的角度认为蛮猴应自为独立的一支，红面
猴则应归并到头巾猴组（Delson 1980）。综合 10 个种 9 个座位的基因频率后，Melnick 和 kidd
（1985）也认为红面猴似乎更接近于头巾猴组。Nozawa 等（1977）研究了血液蛋白多态后认
为，平顶猴与其他种关系较远，红面猴应属于头巾猴组，且建议猕猴属可能不是有效的属，
所谓的猕猴类的各个种也仅只是亚种。Melnick 和 Kidd（1985）认为平顶猴（狮猴－蛮猴组）
更接近于恒河猴（食蟹猴组）而不是红面猴。Cronin（1980）的结果与前述均表现出较大差异，
他认为熊猴和恒河猴在亲缘关系上较为接近，而它们又与红面猴较为接近。
关于猕猴类的起源分化次序，Fooden（1976）认为不连续分布的狮猴－蛮猴组 早分化
出来，其次是中等不连续分布的头巾猴组，连续分布的食蟹猴组较晚，而仅一个种的红面猴
组则可能是 晚分化出的一个种。Nozawa 等（1977）则认为平顶猴是猕猴类中 早分化出的
一个种。Melnick 和 Kidd（1985）认为平顶猴（狮猴－蛮猴组）更接近于恒河猴（食蟹猴组）
而不是红面猴。Zhang 和 Shi（1993）的线粒体 DNA 多态研究结果显示，食蟹猴组是与其他
种类分歧度 大的一个组。
可见，猕猴属内的系统进化关系尚比较混乱，这一方面可能反映了猕猴各种间分化过程
的复杂性，同时也要求研究灵长类的学者收集更多更全面的数据，以解决这一广布灵长类的
系统发生问题。
在猕猴属中，恒河猴是分布 广的一种。其分布范围从阿富汗东部的赤塔、克什米尔到
_______________________
本章作者：王文，宿兵，杨凤堂，张亚平
第 7 章 中国猕猴类的分子进化与遗传多样性 67
横跨阿萨姆、缅甸（除了 南端）的印度半岛西北部，向东到达中国东海岸及海南岛与
香港（Hill 1974；Fooden 1980； Wikfheim 1983）。其栖息地从近海平面到海拔 4 000 米
以上（Fooden 等 1981）。在形态学和分布模式基础上，中国的恒河猴曾被分为 1 个亚种（Allen
1938），2 个亚种（Napier，Mapier 1967），3 个亚种（Quan 等 1981），4 个亚种（Hill 1974），
或 6 个亚种（Jiang 等，1991）。各个亚种间系统发育关系也一直未得到阐明。此外，恒河猴
（M．mulata）还被广泛用作实验动物，而且属国家二级保护动物。然而，近年来由于人类活
动和生态环境的恶化，恒河猴在我国的分布和数量日趋减少，其生境变成零碎状态，这将对
恒河猴的种群遗传多样性及群体的遗传结构产生巨大的影响，从而可能波及其生存和发展，
导致像大熊猫那样的极度濒危。群体遗传学研究将不仅有助于阐明恒河猴的亚种数目和系统
发育关系，而且也将提供对其保护有益的保护遗传学数据。
7．2 四种猕猴属动物精母细胞联会复合体的比较
联会复合体（synaptonemal complex，简称 SC）是减数分裂前期出现的一种重要结构，它
和同源染色体联会、分离以及遗传重组有密切的关系。有关猕猴属动物 SC 的研究，除 Egozcue
（1983）的恒河猴粗线期 SC 光镜照片以及施立明等（1984）关于恒河猴 SC 发育过程的光镜
观察外，迄今尚缺乏有关猕猴属动物的 SC 核型和 SC 发生过程的电镜资料。本节介绍我们实
验室采用改进的去污剂微铺展－硝酸银染色技术（马昆，施立明 1988；莫兵，施立明 1990），
比较研究熊猴、平顶猴、藏酋猴、恒河猴及其亚种毛耳猴的精母细胞核型、SC 的结构及其在
减数分裂中的行为的结果（杨风堂，施立明 1991）。
7．2．1 SC 的形态和 SC 的组型
在电镜下，可见这几种猴的 SC 均由两股平行的侧轴构成。由于采用微铺展技术制备 SC
标本和硝酸银染色，中轴未能显示，在常染色体 SC 的中部，可见一略微膨大、圆形、染色稍
深的区域，即着丝粒。在精母细胞粗线期，可见 20 条常染色体 SC 和 X、Y 染色体轴，尽管
随着粗线期的发展，SC 的绝对长度有逐渐缩短的趋势，但是其相对长度和着丝点的位置却比
较恒定。因此，SC 的相对长度和臂比可作为鉴别的重要参数。
选择 SC 分散良好、轮廓清晰、形态完整的粗线期细胞各 10 个，计算各条常染色体 SC
的相对长度和臂比。无论是恒河猴及其亚种毛耳猴之间，还是恒河猴、熊猴、藏酋猴和平顶
猴 4 个种之间，SC 的相对长度和臂比均基本一致，即它们的 SC 核型高度相似。结合前人有
关猕猴属动物体细胞常规核型和分带核型高度相似的资料，从核型进化的角度，可以认为该
属动物分化较晚，亲缘关系较近。
7．2．2 恒河猴的 SC 发育过程
SC 标本的电镜观察表明，这几种猴的 SC 发育过程基本一致，SC 开始形成于偶线期，成
熟于粗线期，消失于双线期，以恒河猴为例记述如下。
细线期 S C 侧轴开始装配，侧轴细长而高度缠绕，无联会迹象，由于细线期 SC 侧轴细长
而高度缠绕，铺展时易于破坏，因此，在我们的 SC 标本上，仅观察到 SC 侧轴的近端部分集
中于核膜的特定区以及长度不等的 SC 侧轴断片。偶线期从 SC 开始形成到发育完全，伴随 SC
68 中国动植物的遗传多样性
侧轴的逐渐缩短而加粗。依据 SC 发育的程度，偶线期又可分为早、中、晚三个阶段。
早偶线期同源染色体轴靠近，从端部开始形成 SC。在偶线早期，SC 端部集中附着于核
膜的特定区域，形成花束状结构，故又可称花束期。在该阶段，SC 侧轴高度缠绕，在铺展时
容易断裂，故难以追踪每一条 SC 的全长。
中偶线期 SC 侧轴的大部分已完成联会，可观察到 20 条完整的常染色体 SC 的全长。
晚偶线期 SC 长度逐渐缩短。除个别互锁的 SC 和性染色体轴外，其余 SC 均已完全发育。
晚偶线期还可能包括互锁的解除，通常认为互锁的解除方式是通过其中一条 SC 侧轴断裂而使
两条互锁的 SC 彼此分离，断裂的侧轴又重新连接而后再形成完整的 SC。
粗线期在整个减数分裂前期。粗线期持续的时间 长，一直延伸到 SC 开始解体。在典型
的粗线期，可见到 20 条配对完整的常染色体和部分配对的性染色体轴。X、Y 染色体轴呈强
嗜银性，易与常染色体 SC 相区分。在该时期， 引人注目的事件是性染色体侧轴的复杂形态
变化。根据 X、Y 染色体轴的形态变化又可把粗线期分为早、中、晚三个阶段。在早粗线期，
X、Y 染色体轴端部靠近，无 SC 形成。在中粗线期，X、Y 染色体轴间形成一小片段 SC，在
晚粗线期，X、Y 染色体轴呈网状结构。
双线期 SC 解体，持续的时间较短。在早双线期，多数 SC 侧轴开始分离而呈现所谓的“膨
胀（dilution）”现象，SC 终可能以“片断化”（fragmentation）的方式解体。该现象已见于
人（Holm 等 1983）、普通小麦（莫兵等 1990）等动植物的双线期细胞。
7．2．3 性染色体轴的形态和行为
在细线期和早偶线期，性染色体轴与常染色体轴高度缠绕，几乎无法辨别。随着常染色
体 SC 的逐渐形成、缩短、性染色体轴就易于识别。在晚偶线期，和已配对的常染色体 SC 侧
轴相比，X 和 Y 染色体轴嗜银性明显加强，几乎与未配对的常染色体 SC 侧轴嗜银性相当。X
和 Y 染色体轴的端部靠近，但仍无 SC 的形成。这时精母细胞开始进入粗线期。从粗线期到
双线期，X 和 Y 染色体轴经历了从端部接近、部分配对、形成 SC，随后又逐步解联会这样一
个复杂的变化过程，恒河猴 X 和 Y 染色体轴的变化与人的十分相似。我们可以把恒河猴粗线
期 X 和 Y 染色体轴的形态分为 5 种类型。
类型Ⅰ：在早粗线期，性染色体轴间无 SC，无纵裂，出现瘤状附着物，两者端部靠近，
呈现端－端配对状，相当于人类精母细胞的 0 型（Solari 1988）。不过，在人类这一类型（0
型）更常见于晚偶线期的精母细胞。
类型Ⅱ：X 和 Y 染色体轴之间形成一小段 SC，未配对的侧轴呈现一定程度的纵裂，相当
于人类的Ⅰ型。
类型Ⅲ：X 和 Y 染色体达 大限度的联会（约占 Y 染色体全长的 2／3）。除已联会的侧
轴外，其他区域均出现纵裂，相当于人类的Ⅱ型。
类型Ⅳ：X 和 Y 染色体之间的 SC 逐步解联会。性染色体轴呈纵裂和分支，但仍可追踪
其全长。相当于人类的Ⅲ型。
类型Ⅴ：X 和 Y 轴呈网状结构，难以追踪其全长。相当于人类的Ⅳ型。
在猕猴粗线期，未配对的 X 和 Y 染色体轴明显加粗，部分区域出现纵裂。在早双线期性
染色体轴的网状结构已基本消失。
在我们的硝酸银染色的标本中，Y 染色体究竟是 X 染色体的长臂还是短臂联会尚难以确
认。此外，在所观察的 SC 标本中，尚未发现 Y 染色体的全长与 X 染色体联会的例子。
第 7 章 中国猕猴类的分子进化与遗传多样性 69
在哺乳动物中，X 和 Y 染色体轴的联会存在两种极端情况。在灰仓鼠（Cricetulus
migratorius）精母细胞中，X 和 Y 染色体轴之间形成固定长度的 SC（Solari 1974）。在砂鼠
（pasammomys obesus）精母细胞中，X 和 Y 染色体轴间无 SC 形成，仅端－端靠近，一直持
续到中期（Solari 1977）。但是，对于绝大多数哺乳动物，X 和 Y 染色体轴在早粗线期部分
联会，随后又逐步解联会。和已研究过的其他哺乳动物 XY 染色体的行为相似，恒河猴粗线
期的 X 和 Y 染色体配对和 SC 形成明显滞后于常染色体。X 和 Y 染色体轴端－端的靠近大约
开始于早粗线期。在配对开始前，X 和 Y 染色体轴就已明显地膨大加粗。
性染色体轴加粗的生物学意义目前尚不清楚。需要指出的是，常染色体 SC 侧轴极少有加
粗现象。迄今为止，只有人和小鼠的卵母细胞以及某些哺乳动物的精母细胞的双价体的不联
会区以及单价体的侧轴发现有膨大加粗现象。X 和 Y 染色体轴的加粗很可能与它们联会的明
显滞后有关。
在晚粗线期，恒河猴的性染色体轴出现分支并呈网状结构。该现象也见于人（Chandley
等 1984；Solari 1988）和普通刺猬的精母细胞中。而在啮齿类动物中，X 和 Y 染色体轴仅
出现加粗和纵裂。Solari（1988）认为，在晚粗线期，X 和 Y 染色体轴的网状结构是侧轴分支
相互连接的结果。
在粗线期，恒河猴性染色体联会形成一定长度的 SC。根据传统的观点（Koller 等 1934），
这表明 X 和 Y 染色体有一定的同源性。但是许多文献报道，由于染色体非同源配对可形成 SC
（Moses 1982）。近年来，XY 染色体有无同源性一直是一个有争议的问题（Buryone 1982；
Ashley 1983）。Ashley（1983）认为，对于大多数哺乳动物来说，X 和 Y 的联会只是一种特
定条件下的非同源配对，不可能有真正的交换发生。这种无交换联会只是为了保护 XY 二价
体正常分离。SC 的提前解联会过程很可能限制了 X 和 Y 的重组。然而，人类 X 和 Y 染色体
的基因图表明，在 X 和 Y 染色体短臂的端部，存在一小段严格同源的 DNA 序列即假染色体
区（Pseudoautosomal region），长度约占 Y 染色体的 10％～15％。一般情况下，X 和 Y 染色
体的配对和重组就发生于该区域（Weissenbach 等 1988）。此外，Chandley 等（1984）曾发
现，由于在粗线期 Y 染色体相当大的一部分（约占其全长的 10.7％～71.6％）可与 X 染色体
联会，因此，除了一小段同源片段外，X 和 Y 染色体间一部分非同源片段也参与了配对。看
来，至少人类的 X 和 Y 染色体的联会只是部分同源联会。恒河猴 X 和 Y 染色体联会区域的
近端部位可能也存在一同源片段，真正的交换就发生在这一区域。当然，目前这只是一种推
测，哺乳动物性染色体的同源性涉及性染色体的起源等一系列问题，还有待从分子生物学方
面进一步深入研究。
概括而言，我们的研究结果表明，这几种动物的 SC 核型以及 SC 的发生过程很相似。SC
的形成开始于偶线期，成熟于粗线期，解体于双线期，在减数分裂前期，性染色体轴呈强嗜
酸性，配对明显落后于常染色体。根据减数分裂前期性染色体的形态和行为，性染色体的配
对可分为 5 种类型。此外，恒河猴粗线期 X、Y 染色体轴的 5 种形态与人的十分相似。
7．3 中国猕猴类的蛋白多态性及其遗传分化关系
本节介绍我们采用蛋白电泳分析技术研究我国和越南的猕猴属（Genus Macaca）5 个种
（M．mulatta，M．arctoides，M．assamensis，M．thibetana，M．fascicularis）的蛋白多态
70 中国动植物的遗传多样性
性的结果，其中恒河猴共 19 只。从蛋白（功能基因）水平提供独立的证据，利于澄清猕猴类
的系统进化关系及恒河猴的亚种分化关系。同时，蛋白多态研究作为对遗传多样性的动态监
测的手段之一，也能为猕猴类的保护和遗传管理（genetic manangement）提供依据。
研究中共采用了 29 只个体的肝组织样品。其中恒河猴 19 只，食蟹猴 1 只，红面猴 2 只，
熊猴 2 只，藏猴 1 只。小懒猴 4 只作为外群（详见表 7-1）。
7．3．1 恒河猴的蛋白多态性
在 19 只恒河猴上所检测的 30 个遗传座位中，9 个座位表现出多态性，即存在两个以上的
等位基因（见表 7-2）。多态座位百分比 P＝0.3，平均等位基因数 A＝1.4，平均杂合度 H＝
0.104 5。
第 7 章 中国猕猴类的分子进化与遗传多样性 71
7．3．2 基因频率和遗传距离
在包括小懒猴在内的 29 个受试个体的 30 个被检测的遗传座位中，有 10 个座位在所分析
的猕猴属的 5 个种中存在 2 个以上的等位基因，即有 10 个遗传座位可以作为构建种间系统分
化关系的信息座位。我们以种为单位计算各座位中不同等位基因在这 5 个种中的分布频率。
根据基因频率，采用 PHYLIP3.51a 中的“genedist”程序，计算出种间的 Nei 氏标准遗传距离，
见表 7-3。
7．3．3 系统树
根据基因频率，采用 PHYLIP3 . 5c 软件包中的“CONTML”，以每一物种作为分类单元，
构建了 大似然树（图 7-1a）（以下简称 ML 树）。同时，根据 Nei 氏标准遗传距离，构建了
“NJ”树（图 7-1b）和“FM”树（图 7-1c），从我们得到的三棵系统树上可以看到，三棵树
均支持将恒河猴和食蟹猴聚在一起，表明这两个物种的亲缘关系较为接近。然而，在熊猴、
红面猴和藏猴的相互关系上，得出的结果有所差异，其中“ML”树和“FM”树的拓扑结构
基本相同，支持红面猴同恒河猴和食蟹猴所聚的一支较为接近，熊猴和藏猴较为接近并聚在
外面。“NJ”树将红面猴和熊猴聚为一支，藏猴独立成一支聚在 外面。
7．3．4 恒河猴的遗传多样性与保护
蛋白多态性的研究显示，在哺乳动物类群中有一定水平的种内变异。多态位点百分比和
平均杂合度的平均值分别为 P＝0.147，H＝0.036（Nevo 1978）。但是，一些濒危物种的变
异较小甚至缺乏（宿兵等 1994；Nozawa，Shotake 1991；Su，Shi 1995）。我们曾对我国
72 中国动植物的遗传多样性
珍稀灵长类动物滇金丝猴进行过血液蛋白多态分析，发现共 52 个遗传座位中，仅有 1 个座位
呈现多态，其余 51 个座位均无变异，P＝0.019，H＝0.005（Su，Shi 1995）。在有过蛋白电
泳报道的灵长类中，滇金丝猴的平均杂合度 小，特别是同分布区域较广泛的猕猴属相比，
平均小 5～10 倍，这可能是滇金丝猴极度濒危的重要遗传学原因。Smith 等（1978）曾汇集了
47 种哺乳动物（包括 200 个大陆群体）的 H 值，其变动范围在 0～0.155 之间。他认为，岛屿
群体或分布区域较为局限的物种，其 H 值一般小于 0 . 0 2（S mi t h 等 1 9 7 8）。
从我们对来自不同地区恒河猴的蛋白电泳研究的结果可以看到，恒河猴的遗传多样性在
蛋白质水平上极为丰富，是迄今报道过的灵长类中平均杂合度值较高的一类（表 7-4）（Barbara
1993；Kawamoto，Ischak 1981；Kawamoto 等 1988；Meieles 等 1992；Melo 等 1992；
Nozawa 等 1991；Shotake，Nozawa 1984）。70 年代，日本人 Nozawa 等（1991）曾对出口
到日本的中国大陆的恒河猴进行过蛋白电泳研究，认为恒河猴具有较高的遗传多样性水平，
平均杂合度值 H＝0.079。当然，他所分析的样品没有具体到省份的出产地，但可以推测其样
品分布不可能如本研究这样基本上覆盖了我国猕猴的分布区（其中包括 1 只来自越南的恒河
猴。计算表明，该个体的加入与否对结果无显著影响）。因此，可以认为从 70 年代到 90 年代
的 20 年间，中国恒河猴的遗传多样性没有较大的变化，至少没有减少。可见恒河猴是猕猴
属中 为繁盛的一个类群，其种内丰富的遗传多样性可能是保持这种繁盛的重要原因，也
是极为宝贵的遗传资源。从生物保护的角度，我们应珍惜这样的资源，将遗传管理纳入保护
第 7 章 中国猕猴类的分子进化与遗传多样性 73
策略的制定中，使恒河猴这一类重要的实验和保护动物能长久繁盛下去。
7．3．5 猕猴属内的种间分化关系
正如我们在本章“概述”中所述，猕猴属各种间的分化关系研究虽多，但分歧也多。Fooden
将现生猕猴分为 4 个组：包括平顶猴在内的狮猴－蛮猴（silenus-sylavanus）组、包括熊猴和
藏猴在内的头巾猴（sinica）组、包括恒河猴在内的食蟹猴（fascicularis）组和红面猴（arctoides）
组（张亚平，施立明 1989；张亚平，施立明 1993；蒋学龙等 1991；蒋学龙等 1992；
Melnick，Kidd 1985；Zhang，Shi 1993）。这一观点得到了较为广泛的支持。但 Delson 从
古生物学的角度认为红面猴应归并到头巾猴组。综合 10 个种 9 个座位的基因频率后，Melnick
和 Kidd 也认为红面猴似乎更接近于头巾猴组。Nozawa（1977）研究了血液蛋白多态后认为，
平顶猴与其他种关系较远，红面猴应属于头巾猴组。我们 rDNA 的研究结果支持红面猴属于
头巾猴组的观点。Zhang 和 Shi（1993b）的线粒体 DNA 多态研究结果支持 4 个组的划分，并
认为食蟹猴组可能 先分离。
我们的蛋白电泳结果表明，有两种聚类方法支持将红面猴独立为一组（MJ 树和 FM 树），
并且认为它同食蟹猴组的亲缘关系较近，而熊猴则和藏猴关系较近。另外一种聚类方法得到
的 NJ 树却支持将红面猴归入包括熊猴在内的头巾猴组。此外，NJ 树和 FM 树均将藏猴划为
独立的一支。由于本研究中未能将平顶猴纳入其中，因此还不能对猕猴属的分类关系作出较
为全面的评价。
7．4 猕猴属的线粒体 DNA 多态性及其系统发育关系
线粒体 DNA（mtDNA）为母系遗传，对于检测猕猴属种间或种内的变异是一个有效的遗
传标记。我们期望对猕猴属的线粒体 DNA（mtDNA）进行研究，以澄清一些猕猴属的系统进
化和分类问题。本节中介绍我们用16个限制性内切酶对猕猴属6个种25个个体进行的mtDNA
的多态性分析，结合国外关于日本猴和台湾猴的研究资料，分析猕猴属 8 个种的进化关系和
一些种的种内遗传多样性。
代表猕猴属 6 个种的材料分别取自中国西南地区和越南北部（见表 7-5）。其中一些标本
的确切来源不清楚。这 29 只猕猴代表了 6 个种的 11 个地方群体。
74 中国动植物的遗传多样性
经计算，6 个种的 mtDNA 长度均为 16.8kb。用 DraⅠ进行酶解，6 个物种均表现出不同
的酶切图谱。用 16 种限制性核酸内切酶对 mtDNA 样品酶切所得限制性片段长度在每一样品
上产生了 36～48 个位点，相当于基因组的 1.3％～1.7％。
在猕猴属 6 个种的 25 个样品中共检测到 11 种单倍型，每一种单倍型都毫无例外地对应
于它们来自的群体。我们在这些样品中检测到了丰富的多态性，估计种内每位点核苷酸取代
位点数（即遗传距离）为 0.004～0.031，种间的则为 0.024～0.094。
如果将我们的研究结果和 Hayasaka 等人（1986）的研究结果相结合，就可以计算猕猴属
8 个种之间的遗传距离，然后构建得到猕猴属 8 个种的 2 棵分子系统树（图 7-2）。图 7-2b 有
3 个聚类：①日本猴、恒河猴、台湾猴、食蟹猴。②平顶猴。③藏猴和熊猴。然而在图 7-2a
中，后两个聚类间，以及红面猴与熊猴＋藏猴组间的遗传距离几乎相等。所以，我们推测这 8
个种可被分为 4 组：恒河猴、食蟹猴、日本猴和台湾猴；平顶猴；红面猴；熊猴和藏猴。
除食蟹猴外，其他 3 个种间（恒河猴，台湾猴，日本猴）的遗传距离比较小（0．036～0．037）；
而食蟹猴与另外 3 个种的差异比较大（0.061）。这些数据与 Hayasaka 等（1988）报道的相当。
如果我们假设核苷酸平均置换速率每百万年为 2％（Spuhler，1988），那么，在熊猴、藏猴、
平顶猴、食蟹猴、红面猴、恒河猴的种内歧异度分别为 160、20、40、60、260、180 万年。
熊猴和藏猴间的歧异度可能是 140 万年。食蟹猴组分化 早，大约在 400 万年前。在食蟹猴
组中，食蟹猴大约在 290 万年前 早从这个组中分化出来。日本猴是下一个从这个组中分化
出来的，时间为 190 万年，台湾猴和恒河猴则是在大约 180 万年前。然而，其他 3 个组的确
切支序用这种方法还不能确定，因为它们间的差异很小，而且由于切点数少而存在较大的取
样误差。
Melnick 和 Kidd（1985）对于食蟹猴组的遗传距离提出了一种线性变异模式。认为马来
西亚群体是从泰国群体分化出来，而菲律宾群体又是从马来西亚群体分化出来的。这种模式
假定泰国的恒河猴和食蟹猴群体不可能来源于同一个祖先群体，这样就解释了为什么来源于
不同种的两个群体却在遗传上相似，此模式也能解释食蟹猴群体和泰国与中国恒河猴群体遗
传距离的差异性。我们的研究结果也显示在食蟹猴和恒河猴之间与食蟹猴两个群体之间遗传
距离几乎相等，符合 Melnick 和 Kidd 的假说。然而，在我们的研究中，来自中国西南部的恒
河猴与分别来自越南和菲律宾的食蟹猴的遗传距离几乎一致，这点不符合 Melnick 和 Kidd 倾
群分布模式的预测。
根据遗传距离，我们用 UPG 和 NJ 法得到了两棵分枝一致的系统树（图 7-2a，b）。在早
期的报道中（Allen 1916；Pocock 1921，1925），猕猴类动物被分成几个属级或亚属级的组。
Pocock（1925）将它们分成猕猴属下的 7 个亚组和长尾猴属（Cynopithecus）属下的 1 个组。
后来 Hill（1974）则提出了 7 个亚属，其中将日本猴、台湾猴和恒河猴划在一个亚属中。Fooden
（1976）则将猕猴类动物区分出 19 个种，归属于 4 个种组：即食蟹猴组（facicularis）、狮猴
－蛮猴组（silenus-sylvanus）、头巾猴组（sinica）、红面猴组（actoides）。他将恒河猴、日本猴、
台湾猴和食蟹猴放入食蟹猴组，熊猴和藏猴为头巾猴组，平顶猴和红面猴分别被放入狮猴－
蛮猴组和红面猴组。
Delson（1980）的猕猴分类方法把蛮猴单独列为一组，把红面猴归入头巾猴组。根据 Delson
的分类方法，红面猴之所以归入头巾猴组是因为它和头巾猴组的个体在形态和交配方式上相
似。再就是红面猴、熊猴和藏猴头骨的相似性及分布模式都支持这一分类方法。Albrecht 提出
的这一分布模式提示了这些类群在生态和进化上的相关性（1978）。
第 7 章 中国猕猴类的分子进化与遗传多样性 75
除把日本猴移出食蟹猴组外，Nozawa 等（1977）基于血液蛋白数据得到的分子聚类图与
Fooden 的基本一致。而同样基于蛋白多态性结果，Cronin 等（1980）将 Fooden 的食蟹猴组分
成了 3 个不同的组；恒河猴成了 Fooden 头巾猴组中的一员，红面猴、日本猴和台湾猴组成了
它们自己的聚类，而食蟹猴则是它自己组中的唯一成员。Melnick 和 Kidd（1985）对 Cronin
等（1980）的研究结果提出了疑问，因为其结果与其他许多人提出的行为学、形态学和遗传
学证据（Fooden 1979；Delson 1980；Melnick，Kidd 1985）不大相同。
Melnick 和 Kidd（1985）将已发表的涉及 10 个种 20 个群体 9 个座位的基因频率数据进行
了综合，以遗传距离为基础构建了系统树，得到的分组形式支持 Fooden 的结论，但是，由于狮
猴、蛮猴、熊猴和藏猴的基因频率数据有限，因而它们的归属问题未能确定。同时他们也指出，
当只考虑15个群体时，红面猴就与头巾猴组（也包含藏猴和熊猴在内）中的冠毛猕猴（M．radiata）
接近。因此，在他们的研究中，红面猴是否归属于头巾猴组就显得模棱两可。
在图 7-2 中，8 种猕猴可分成 4 个组，与 Fooden（1976）、Melnick 和 Kidd（1985）的研
究结果基本一致，而不同于 Nozawa（1977）和 Cronin（1980）的研究结果。对于红面猴与头
巾猴组的关系问题，我们的研究提示它应该独立成自己的一个组。在一个关于红面猴的系统
综述中，Fooden（1990）认为这个种是从头巾猴组中分出来的，且极可能是从类似藏猴的短
尾猴祖先分化出来的。我们的研究结果显示，藏猴是 接近红面猴的种，它们间的遗传距离
为 0.065。然而，红面猴与平顶猴的关系却近于与头巾猴组另一成员——熊猴的关系。在 NJ
树中，红面猴与头巾猴组的关系也不很密切。因此，我们的研究结果与 Fooden（1990）的基
本一致。
Fooden（1976）认为，蛮猴－狮猴组（平顶猴属于该组）可能是 早分化出来的，其次为
头巾猴组， 后是食蟹猴组。Nozawa 等（1977）认为红面猴与头巾猴组中的另一成员——
76 中国动植物的遗传多样性
冠毛猕猴 为接近，平顶猴则是 早分化出来的一群。Melnick 和 Kidd（1985）则指出平顶猴
更接近于恒河猴而非红面猴。在我们的研究系统中，食蟹猴是 远的一枝，但是红面猴、头巾
猴和蛮猴－狮猴组的分化顺序还不能确定。
目前有一个共识，即猕猴类是在较晚近的地质时期从欧洲及地中海盆地扩散到亚洲的。
由于化石记录相对贫乏，不少作者都曾试图用分子钟结合化石记录估计过猕猴类的分歧时间
（Fa 1989）。亚洲猕猴的分歧时间有以下几种说法：100～250 万年（Cronin 等 1980），70
（Nozawa 等 1977）或 90（Tomiuk 1989）万年。Delson（1980）认为从化石来看，现代猕
猴的分化不晚于 100～300 万年，我们的研究结果显示现代猕猴的分化可能始于 400 万年，显
著高于上述估计。这可能有几种原因：①核基因和线粒体基因进化机制不同。猕猴属（Fa
1989）缺乏重要的生殖隔离机制，为核基因组的渐渗提供了条件，限制了核基因组的变异速
率，而 mtDNA 能够比较准确地反映猕猴属的进化事件。②我们估计分歧时间是基于每百万年
0.02 这一在猿中使用过的变异速率（Brown 1979），近来研究已证明，在灵长类中 mtDNA
的进化速率是一致的（Easteal 1991），所以此进化速率应同样适用于猕猴属。③mtDNA 间的
歧异性在物种形成之前就可能已经存在。④所用限制性酶不适合而导致错误的结果。
Melnick 和 Kidd 估计台湾猴与恒河猴的遗传距离是 0.054 1～0.075 4，和食蟹猴中岛屿与
大陆群体的遗传距离非常接近（0.068）。我们的研究结果表明，台湾猴和恒河猴的遗传距离（每
位点核苷酸置换数）是 0.036，与海南岛和大陆群体的遗传距离相似（0.022～0.040；见 7.4），而比食蟹猴中岛屿和大陆群体的遗传距离低。但是，这些岛屿（菲律宾、海南和台湾）与大
陆的地理距离几乎是相等的。这样，种内和种间变异度的相似性就令人迷惑。一种可能的解
释是，这些岛屿猕猴群体的分类地位是同等的（种或者亚种）。另一种可能的解释是群体间的
线粒体 DNA 变异没能反映形态学和行为学所代表的分化程度（King，Wilson 1975）。
已有人提出猕猴属不是一个有效的属。基于血浆转铁蛋白的分析，Goodman 等（1965）
首次建议将猕猴属视作一个由半种组成的单系群。血液蛋白数据同样将猴猕属从属降为种，
而所谓的种则降为亚种（Nozawa等 1977）。基于6种猕猴类动物和一种白脸猴属（Cercocebus）
动物的核型比较研究也显示猴科（Cercopithecidae）染色体的高度保守性（Brown 等 1986）。
在缺乏有效的生殖隔离机制（Fa 1989）这一点上也提示猕猴动物还未完成物种形成的过程。
我们的研究结果发现种间分歧的 低值为 0.024，低于一些同种群体间的分歧度（0.029～
0.052）。此外，有两个种组（熊猴和藏猴；恒河猴、日本猴和台湾猴）没有完全被我们的分析
分开，这种现象确实有些令人迷惑，但如果我们承认一些所谓的种可能仅仅是亚种的话，那
就容易理解了。这一点我们将在 7.5 中讨论。
7．5 猕猴属的核糖体 DNA 变异及其系统进化关系
核糖体 DNA（ribosomal DNA，rDNA）是一类中等重复的 DNA 序列，每个重复单元由
非转录间隔区（non-transcribed spacer，NTS）、转录间隔区（internal transcribed spacer，ITS）
和三种 RNA（18S RNA，5.8S RNA，28S RNA）基因编码区组成。这三个区域的 DNA 序列
有不同的进化速率，编码区非常保守，适合于构建生命系统树的基部分枝；转录间隔区则
中度保守，适合于推断 50×106 年前左右的事件；非转录间隔区（NTS）则进化速度较快，
第 7 章 中国猕猴类的分子进化与遗传多样性 77
适合于种间关系的研究（Appels，Noneycutt 1986；Hillis，Davis 1986）。更为重要的是，
DNA 以一种协同的方式进化，在个体内和群体内有着较好的均质性，这一方面使得来自一个
个体的 DNA 样品在用于限制性片段长度多态性（RFLP）检测时清晰明了，同时也可使少量
个体的抽样就能有效地代表其来源群体的 DNA 变异情况（Dover，Coen 1981；Hillis，Davis
1986）。此外，DNA 重复单位的大小还正好在 RFLP 易于检测的范围之内（Hillis，Davis，1986；
Komonami 等 1981），上述特点使 rDNA 成为生物系统进化研究中的一个有用遗传指标，并
已在不少动物类群的系统进化和分类研究中得到了有效应用（兰宏等 1993；David 等 1992；
Hillis，Davis 1986；Suzuki 等 1990，1994），但有关猕猴类的 rDNA 研究尚未见报道。本
节介绍我们对猕猴属 6 个种核糖体 DNA 多态性的研究结果，并从 rDNA 角度探讨猕猴类的系
统进化关系。
我们用来自福建的恒河猴、来自越南西贡的食蟹猴、来自四川凉山的藏猴、来自云南河
口的红面猴、来自云南的平顶猴和产地不明的熊猴各 1 只作为材料，从其内脏中提取基因总
DNA，经限制性内切酶消化和 Southern 后，构建限制性图谱和系统树，其结果如下。
7．5．1 限制性内切酶图谱
在包括 1 只滇金丝猴和 1 只白颊长臂猿这 2 个外群在内的 8 个物种中，共得到了 7 种不
同的 rDNA 类型，称为重复型（repetype）。熊猴和红面猴共享一种重复型。各重复型的限制
性内切酶图谱见图 7-3。
食蟹猴、藏猴、红面猴、熊猴和平顶猴 rDNA 的非转录间隔区均存在长度变异。在图 7-3
中用三角符号标出了这些长度变异的位置和大小。每一个长度变异在进行系统树构建时均作
为一个位点（特征）看待。值得指出的是，在平顶猴内有 4 个内切酶均检测到了基因组内的
多态现象，它们被认为是突变位点固定过程中的过渡现象。参照其他物种的酶谱，我们将出
现频率 高的基因组内多态位点用于系统树的构建，另一个位点在计算遗传距离以构建 NJ 树
时以 0.5 个位点数计（Suzuki 等 1990），而在进行 大似然法构树时由于不便加权而未给予
考虑。由于受试的平顶猴只有一个个体，我们尚不能断定存在如此高基因组内多态性的原因，
可能各贡献一半基因组的受试个体的父母亲代表了群体内的两种 rDNA 重复型。
7．5．2 遗传距离和信息位点
表 7-6 为各重复型及其所代表的物种或个体间的共享位点数和遗传距离。
78 中国动植物的遗传多样性
第 7 章 中国猕猴类的分子进化与遗传多样性 79
本研究中在 rDNA 非转录间隔区（NTS）共定位了 79 个位点，其中 7 个为在所有受试个
体中均不变的保守位点，4 个是在平顶猴个体内（即基因组内）的多态位点，其余 68 个为在
内群和外群中至少发生过 1 次变化的信息位点。
7．5．3 系统树
基于遗传距离和信息位点，利用PHYLIP version 3.5c软件中的NEIGHBOR和RESTML
程序（Felsenstein 1993），以每一种 rDNA 重复型作为基本分类单元，分别构建了 NJ 和
大似然系统树（图 7-4）。图 7-4 中枝长的长短也代表着分类单元间亲缘关系的远近。
NJ 树和 大似然树不完全一致。在 NJ 树中（图 7-4a），恒河猴与食蟹猴聚成一枝，离树
基部较近，与其余 4 个种呈姊妹群关系；另一枝中，熊猴和红面猴与藏猴关系 近，平顶猴
则是较早分化出来的类群。在 大似然树中（图 7-4b），恒河猴位于树的 基部，紧接着是食
蟹猴；熊猴和红面猴与平顶猴聚在一起，藏猴则比它们较早分化出来，虽然分化程度还较低
（枝长较短）。
7．5．4 结论
前文已经提到，Fooden（1976）将现生猕猴分为 4 个组。但是，我们的研究结果很难将
这些猕猴类动物进行有效的分组（图 7-4）。这可能有几方面的原因。一是我们的数据（包括
物种数、样本数和信息位点数）尚不够全面，因而得不到明晰的系统发育关系图。其次可能
正如上述争论所表现的那样，猕猴类动物的系统发育关系极为复杂，从一个侧面来的数据很
难将其理清。第三，猕猴属种间可能存在着基因交流，因而来自核基因的数据不能有效地反
映各种间的进化关系。有关猕猴属的种间分化程度较低的说法已被不少作者提出过（Goodman
1965；Nozawa 等 1977；Brown 等 1986；Fa 1989；Zhang，Shi 1993），这一点我们也已
在上节中提到过。
关于猕猴类的起源分化次序，Fooden（1976）认为狮猴－蛮猴组 早分化出来，其次是
头巾猴组，食蟹猴组则是 近分化出的一个组。Nozawa 等（1977）则认为平顶猴是猕猴类中
80 中国动植物的遗传多样性
早分化出的一个组。Melnick 和 Kidd（1985）认为平顶猴（狮猴－蛮猴组）更接近于恒河猴
（食蟹猴组）而不是红面猴。Zhang 和 Shi（1993）的线粒体 DNA 多态研究结果显示，食蟹
猴组是与其他种类分歧度 大的一个组。在我们构建的系统树中，无论以滇金丝猴还是白颊
长臂猿作为外群，恒河猴和食蟹猴总是位于树的基部，提示它们可能是 早分化出来的猕猴
类群。
我们的研究结果仅只是从核糖体 DNA 的角度对猕猴类的系统进化关系提供了一些新
的资料。但是，从上述讨论可看出，猕猴属内的系统进化关系还存在较多问题，还处在一
种众说纷纭的状态。看来，猕猴属内系统进化关系的 终解决还需要更多全面系统的工作，
能提供大量信息的 DNA 序列（尤其是线粒体 DNA）测定可能是下一步工作的首要方法。
7．6 恒河猴群体的线粒体 DNA 多样性及其亚种分化
我们从分布在中国 10 个省及越南、缅甸的 23 个自然群体中采了 37 个样品（表 7-8）。从
分布模式和分类信息看来，中国的这 20 个群体代表了所有重要的种群。
实验结果是，一个样品中的酶切位点数在 50～61 之间，相当于 mtDNA 基因组的 1．8％～
2.2％。我们在 23 个群体共 36 个样品中观察到 23 种单倍型，每一种单倍型都对应于它所来自
的地方种群。
表 7-9 列出了每一对样品间的遗传距离，其大小在 0.0015 到 0.0401 之间。
结合 Hayasaka 等（1986，1988）的研究结果，我们可以计算出印度和中国－越南－缅甸
恒河猴群体间的遗传距离（表 7-7）。根据表 7-9 中的遗传距离，用 UPG 和 NJ 法构建了这 24
个恒河猴地方群体的分子系统树。24 个地方群体可分成 7 个组（图 7-5a）。海南群体和其他地
方群体的关系 远。NJ 树（图 7-5b）与 UPG 树（图 7-5a）有所不同。因为形态学的证据支
持后者，我们倾向于 UPG 的聚类结果。
如果假定 mtDNA 每百万年的核苷酸替代速率是 2％（Spuhler 1988；Easteal 1991），
那么恒河猴地方群体间的分化大约发生在 160～8 万年以前。
因为取样困难，许多地方群体只能分析一个样品。因为 mtDNA 是母系遗传并且在有性生
殖中不杂合，因此从理论上说个体 mtDNA 基因型能提供它所属母系的信息（Lansman 等
1981）。地方群体内的线粒体 DNA 变异在我们和其他许多关于猕猴类的研究中均未发现过。
相应地，1 个个体的 mtDNA 基因型可提供它所属地方群体的明确信息。这样，本研究中的样
品数量少将不至于对恒河猴系统发育的推断带来太大影响。
我们分析了中国恒河猴的 20 个地方群体，我们的样品包括了每一个悬而来决的亚种的至
第 7 章 中国猕猴类的分子进化与遗传多样性 81
82 中国动植物的遗传多样性
少一个群体。
关于中国恒河猴的分类一直有争议。在外形和头颅特征比较的基础上，蒋学龙等（1991）
把中国恒河猴分为 6 个亚种：①指名亚种（Macaca m．mulatta）：分布在云南西部、中部、南
部及广西西南部。②海南亚种（M．m．brevicaudus）：分布在海南岛和广东万山及香港附近
岛对应岛屿。③福建亚种（M．m．littoralis）：分布在福建、浙江、安徽、江西、湖南、湖北、
贵州、广东西北部、广西北部、云南东北部、四川东部及陕西南部。④）川西亚种（M．m lasiotis）：
分布在四川西部、云南西北部及青海东南部。⑤西藏亚种（M．m．vestita）：分布在西藏东南
部和云南西北部（德钦），可能还包括青海的玉树。⑥华北亚种（M．m．tcheliensis）：分布在
河南北部和陕西南部。
我们 mtDNA 测试的结果也显示中国恒河猴包括 6 个群（图 7-5a）：①川西组（A 组）: 它们和其他群之间的分化可能开始于 90 万年前。我们的研究结果提示在分类上它们
对应于川西亚种 M．m．lasiotis（蒋学龙等 1991）。②华北组(D 组）：对应于华北亚种
M．m．tcheliensis，它们和其他种群的分化可能开始于 1 100 万年前。③滇西北组（E 组）：
对应于西藏亚种 M．m．vestita，它们和其他群体之间的分化可能开始于 1 200 万年前。④
海南组（F 组）：对应海南亚种 M．m．brevicaudus，它们分化的时间 早，约 1 600 万年。
⑤福建组（C 组）：来自福建亚种 M．m．littoralis 地区（蒋学龙等 1991）。然而，我们
显示的 C 组和来自安徽、湖北、湖南、广西西部、贵州、四川中部和东部，以及
云南的恒河猴之间存在遗传分化，潘汝亮等基于头颅特征的比较结果也显示来自
福 建 的 群 体 与 那 些 来 自 湖 南 、 湖 北 、 广 西 西 部 、 贵 州 和 云 南 的 种 群 有
明显差异。所以，我们认为福建亚种 M . m . l i t t o r a l i s 只分布在福建、广东以及广
第 7 章 中国猕猴类的分子进化与遗传多样性 83
西远东部。这个亚种的分化也许开始于 90 万年前。⑥华中和华南组（B 组）：来自蒋学龙等
（1991）划分的指名亚种 M．m．mulatta 和福建亚种 M．m．littoralis 分布区。我们的研究结
果发现 B 组内的遗传变异低，头颅的比较也显示来自云南南部、广西西北部、贵州、湖北、
湖南的种群之间没有明显差异，这些结果提示 B 组可能和 M．m．mulatta 对应。M．m．mulatta
广泛分布于云南西部、中南部、东北部，贵州，广西西北部，四川中部和东部以及湖北、湖
南、安徽等地。越南北部和缅甸西部的恒河猴也属于这个亚种。
综上所述，结合形态和地理数据，我们认为，中国、越南、缅甸的猕猴可以分为 6 个亚
种。
Ellerman Morrison-Scott（1951）、Napier（1967）、Hill（1974）把印度、越南、缅甸、中
国南部的恒河猴归为 M．m．mulatta。然而，印度种群和中国种群之间形态上有明显差异。
Annenkov 等（1972）从蛋白多态上也发现中国、越南猕猴和印度恒河猴有显著不同。我们
mtDNA 的结果显示，印度恒河猴和来自中国东部、越南北部、缅甸东部的恒河猴之间的分化
可能始于 140 万年以前。
将形态学、地理分布、蛋白多态性和我们的研究结果结合起来分析，我们认为印度猕猴
可能是一个亚种，因为 M．m．mulatta 的模式标本产地在印度，有理由称它们为 M．m．multta。
那么，来自中国南部、越南、缅甸的猕猴应该称为什么呢？Kloss（1917）用 M．m．siamica
称呼来自缅甸、印度支那和中国南部的恒河猴，其模式标本产地是在清迈下的 Meping Rapids
（Ellerman Morrison-Scott 1951）。这样，我们倾向于把来自中国南部、越南和缅甸的恒河猴
称为 M．m．siamica。
根据分布模式（蒋学龙等 1991），四川木里的恒河猴属于川西亚种 M．m．lasiotis。但是
根据 mtDNA 多态性结果，木里恒河猴却被归入指名亚种 M．m．mulatta。现在不清楚从初步
的形态学角度是应将这些样品定为 M．m．mulatta 还是 M．m．lasiotis。我们的研究结果提示
木里可能是 M．m．mulatta 和 M．m．lasiotis 的交界区。
Allen（1938）认为中国北部的猕猴是成功引种的结果。然而，中国北部有关“猴”的文
字记载可以从 14 世纪追溯到 20 世纪，表明恒河猴发生在中国北部许多地方（Wen 等 1981）。
我们的研究结果显示中国北部和其他地方的猕猴有显著的遗传差异，说明华北猕猴已经分离
了很长时间。文字记载和我们的遗传学研究结果为华北是这一物种的自然分布区的理论提供
了有说服力的证据。
猕猴的 6 个中国亚种中，海南亚种 M．m．brevicaudus 可能分化 早（160 万年）；西藏
亚种 M．m．vestita 次之（120 万年），华北亚种 M．m．tcheliensis 第三（100 万年），川西亚
种 M．m．lasiotis 和指名亚种 M．m．mulatta 晚（90 万年）。此外，印度和中国大陆猕猴的
分化可能开始于 140 万年前。
现在有一种共识，即猕猴类（Macaca）是新近从欧洲和地中海盆地扩散到亚洲的。猕猴
类从北非起源后，可能通过近东 早进入欧洲，一支在上新世开始进入南欧，第二支向西边
迁移， 迟在晚上新世时到达印度。据猜想其祖先种从印度南边向北扩散，然后沿缅甸海岸
到马亚西亚（Delson 1980；Fa 1989），很有可能猕猴类首次进入中国时是从西方来的。上
新世化石记录表明，猕猴在中国的迁移也许比 Delson 所说的早（Qu 1979；Gu 1980），Pan
和 Jablonski（1987）也争辩说，在上新世时几乎可以肯定猕猴类已分布于中国西南部，只是
此事件的证据被新近青藏高原的隆起破坏掉了。
第四纪两个主要的地理和气候现象可能对恒河猴在中国的分布产生影响。第一是青藏高
84 中国动植物的遗传多样性
原的隆起；第二是中国东南海平面的下降，从而导致了大陆架的暴露（Jablonski，Pan 1988），
人们所估计的恒河猴的分化时间（8～160 万年）与这些事件相吻合。恒河猴在中国的辐射和
发展可能是从西南到东部。我们的遗传距离数据表明，恒河猴的一支进入四川盆地，然后向
东北扩散到达华北；第二支沿着长江向东到安徽；第三支从云南南部沿着珠江到广东和福建，
然后穿过陆桥进入海南。
海南和大陆间的海峡只有 80m 深，海南显然与大陆在约公元前 18 000 年（ 后一个冰川
高峰）相连接（Liu，Ding 1984）。因此，在这些连续的栖息地（今天的亚洲大陆和海南岛）
上，恒河猴的自由迁移和随之而来的基因流动可能一直发生到公元前 18 000 年。然而，这并
不意味恒河猴到海南的迁移仅只是限制在 后一个冰川时期。从晚第三纪到第四纪的全球气
候和地质构造事件影响了海平面，间断地使陆地淹没或使大陆架暴露，从而使海岸线的形状
发生了改变。今天的海南和台湾在更新世、特别在晚更新世和大陆有过几次连接和分离，因
此，猕猴在 后一次冰川前从海南到大陆的迁移可能发生在连接的任何时期。我们估计的海
南恒河猴的分化时间也支持这种观点。
我们的研究结果显示，恒河猴的遗传分化很大，这也许是恒河猴是世界上分布 广泛的
非人类灵长类的原因。然而， 近恒河猴的分布范围和数量都在减少。华北群体是亚洲分布
得 广的猕猴群体，它们的分布区和数量也在减少。因此，我们认为对恒河猴华北亚种和海
南亚种的保护应该在中国恒河猴的保护中占有重要地位。
7．7 猕猴属的遗传变异模式和基因流
正如其丰富的种间和种内多样性一样，猕猴类的系统进化关系十分复杂，来自不同方面
的研究证据得到的结论相互均有不同。这一方面促使我们进行更多更细致的系统发育方面的
研究工作，同时也令我们思考这种复杂现象背后所隐藏的问题。本节通过比较猕猴类线粒体
DNA 和蛋白质的遗传变异模式来探讨猕猴复杂进化关系的原因。
我们用来自我国云南、广西、湖北和安徽的恒河猴各 1 只作为研究材料。首先纯化各供
试个体的线粒体 DNA，然后用 16 种限制性内切酶进行限制性片段长度多态分析。按 Nei 和
Li（1979）的公式，参阅 Hayasaka 等（1988）关于食蟹猴，日本猴和台湾猴的数据，计算猕
猴属种间的遗传距离。
根据 mtDNA 多态分析计算的猕猴属种间遗传距离列于表 7-10。Melnick 和 Kidd（1985）
根据蛋白质基因频率得到的遗传距离的资料也列入表 7-10。
第 7 章 中国猕猴类的分子进化与遗传多样性 85
猕猴属种间分歧年代根据蛋白质遗传距离和 mtDNA 遗传距离，分别按照各自的分子钟进
行计算。对于蛋白质遗传距离 D，分歧年代（百万年）t＝0.5D（Nei 1975），对于 mtDNA，
我们按通常的每百万年 2％的碱基突变率估计（Brown 1979）。
根据蛋白质遗传距离和 mtDNA 遗传距离分别计算所得的猕猴属种间分歧年代见表 7-11。
从上表中可看出，根据蛋白质资料和 mtDNA 资料计算所得的结果差异较大；mtDNA 的
分歧发生于 180～320 万年以前，而蛋白质也即核基因组的分歧则发生于 40～150 百万年以前，
相差 2～4 倍。
前面已经提到，由于 mtDNA 的母系遗传结构和猕猴属的母系社会结构，1 只猕猴基本上
就可以反映一个群体的遗传情况。因此，本文虽然仅以 4 只恒河猴为材料，但不应影响数据
的可靠性。
为了增强数据的可比性，我们仅选用了具有相同或相似动物地理来源的 4 个种的 mtDNA
和蛋白质多态资料为例进行比较分析。
在 mtDNA 多态研究中，我们采用了 16 种限制性内切酶分析恒河猴的 mtDNA，检出的位
点大约对应于线粒体整个基因组的 1.5％左右。大量的研究结果表明，mtDNA 的限制性片段
长度多态分析是研究动物进化的有效途径；同时，我们检出的限制性位点数已基本能保证给
出较可靠的遗传距离（Brown 1983；Avise 等 1987）。在根据 mtDNA 遗传距离计算分歧年
代时，我们所用的每核苷酸位点的平均碱基突变率为每百万年 2％（Brown 1979）。
在蛋白质多态研究中，Melnick 和 Kidd（1985）广泛搜集并比较了各实验室的转铁蛋白、
6-磷酸葡萄糖脱氢酶等 9 个蛋白基因频率数据，其结果具有一定的权威性。在根据蛋白质遗传
距离计算分歧年代时，我们采用了 Nei（1975）介绍的 t＝0.5D，结果为百万年。这一换算方
法已得到公认，并已被一些作者用于计算猕猴属中的分歧时间（Cronin 等 1980；Nozawa 等
1977）。
我们比较的结果表明，分别根据蛋白质多态和 mtDNA 多态计算的猕猴属 4 个种的分
歧年代差异较大（表 7-11），蛋白质多态反映的是核基因组的情况，而 mtDNA 多态则反
映出核外基因组的情况。这表明在猕猴类中，线粒体基因组和核基因组可能遵循不同的进
化途径。
猕猴属动物是一类社会群体结构以母系为主的灵长类。公猴在性成熟以前一般都要离开
其出生的群体，转移到另一群体，此后还可能多次在另外的群体间转移。母猴则在其一生中
始终留在其诞生所在的群体（Dittus 1975；Lindburg 1969）。因此，猕猴属群体间的迁移是
由公猴来完成的。也就是说，公猴是猕猴属中基因流的主要贡献者。
86 中国动植物的遗传多样性
Fooden（1964）用基因流解释猕猴属种间存在的杂交特征。蛋白质多态研究结果也支持
这种观点。根据我们手头的资料，在猕猴属 19 个现生种中，至少有 5 个种至今仍存在自然
杂交现象，而绝大多数种间在人工饲养及放养条件下都有杂交后代，且其子代的可育性并
不比亲代们差多少（Bernstein，Gordon 1980）。这些情况表明，近期猕猴属种间可能仍有基
因流。
考虑到 mtDNA 的母系遗传特点和猕猴属的母系社会结构，猕猴属中的基因流主要来自于
核基因型，核外基因组则贡献甚微。换言之，基因流仅只影响猕猴属核基因组的进化模式，
而各个种的 mtDNA 基因组仍在独立地进化着。这样，猕猴属中基因流的存在就降低了核基因
组的分歧程度，从而导致核基因组和 mtDNA 基因组分歧时间的差异。看来，mtDNA 的情况
更好地反映出猕猴属的进化进程。
要重建猕猴属中基因流发生的具体过程十分困难。现在比较一致的看法是，猕猴属起源
于北非地区，可能通过近东向欧亚迁移。一支可能于上新世早期进入南欧；另一支向东迁移，
于晚上新世到达印度，进一步从印度沿海岸向缅甸和马来西亚迁移（Delson 1980；Eisenberg
1981）。我国西南地区的特殊地理历史环境为猕猴类从印度、缅甸向我国东部迁移提供了良好
的自然条件（Zhang，Shi 1993）。
从化石资料看，在已发现的猕猴类化石中，食蟹猴种组（包括恒河猴、食蟹猴、日本猴
和台湾猴）化石的年代较晚。该种组 早的化石是发现于爪洼的中更新世食蟹猴化石（Hooijer
1962），日本猴化石的年代不早于晚更新世（Iwatoma，Hasegawa 1972），恒河猴化石的年代
也较晚。这些结果提示，食蟹猴种组的迁移是晚近发生的。
我们的研究结果表明，食蟹猴种组源于 320 万年以前的一个共同的母系祖先。由这一母
系祖先分化而来的一系列的母系集团，在猕猴属向东迁移至印度及马来西亚地区的很长一段
时期内，保持着较为紧密的关系。母系集团间公猴的频繁迁移和由之而来的基因流，使整个
群体母系集团间的核基因组分歧程度保持在较低的水平；另一方面，线粒体基因组的分歧并
不受基因流的影响，其分歧程度随时间的推移逐渐增大，这一过程可能持续了数十万年乃至
百万年之久，从而导致了核基因组和线粒体基因组间分歧程度的显著差异，使我们得自核基
因组的数据（如同工酶和核糖体 DNA）难以准确反映猕猴属的系统发育关系。看来，今后阐
明这一类系统发育关系的工作重点应是针对线粒体 DNA 的序列测定工作，因为 DNA 序列测
定能提供大量的信息，从而有助于消除系统误差。
第四纪青藏高原的剧烈抬升和气候的变化，以及由冰期和间冰期的轮回性更替导致的
海平面的反复升降和陆桥的多次暴露，对食蟹猴种组的起源和扩散有着重要的影响。我们
的研究结果提示，食蟹猴的祖先群体可能于更新世早期首先分离，经泰国向马来西亚、菲
律宾等地扩散；食蟹猴种组的另一支则可能首先到达我国西南地区，并向东扩散，通过陆
桥进入日本和台湾。换言之，恒河猴、台湾猴和日本猴具有较晚近的共同祖先。因此，在
食蟹猴种组中，食蟹猴无论在核基因组还是在线粒体基因组方面，与其他三个种的分歧程
度都较高。
值得注意的是，陆桥的反复暴露为岛屿类群与大陆类群间的基因流提供了有利的条件。
晚近的一次一直持续到约一万年以前（Melnick，Kidd 1985）。基因流的多少与大陆群体和
岛屿群体间接触的机会有关。台湾与大陆间的海沟 浅，因此与大陆保持连接的时间 长，
台湾猴与大陆恒河猴间的基因流也就 多。而菲律宾需通过马来西亚才能与大陆相连，故菲
律宾食蟹猴与大陆食蟹猴间的基因流也 少。
第 7 章 中国猕猴类的分子进化与遗传多样性 87
总之，猕猴属中基因流的长期存在降低了种间核基因组的分歧程度，核外线粒体基因组
的情况可能更好地反映了猕猴属的进化进程。
