Jujukan DNA

Mitokondrion-mitokondrion di dalam setiap sel mengandungi banyak salinan genom DNA bulatan kecil dan pada mamalia, panjangnya 16,000–18,000 pasangan bes. Satu sel mengandungi ratusan atau ribuan mitokondrion dan lalu gen-gen yang terkandung di dalam mitokondrion itu adalah lebih banyak daripada gen-gen yang hadir di dalam nukleus sel.[66][67] Kelimpahan DNA mitokondrion (mDNA) adalah berguna untuk analisis genetik bagi tinggalan purba bilamana DNA telah berdegradasi.[67][68]

Jujukan DNA mitokondrion mempunyai kadar mutasi lebih tinggi daripada kadar mutasi gen-gen nuklear dan untuk mamalia kadar ini adalah 5–10 kali lebih cepat.[67][69][70] Gen-gen pengekodan protein mitokondrion mengalami evolusi dengan jauh lebih cepat dan merupakan penanda berkuasa untuk inferens bagi sejarah evolusi pada paras kategori seperti keluarga, genus, dan spesies. Walau bagaimanapun, gen-gen ini telah mengalami evolusi pada kadar lebih cepat daripada mana-mana pendanda DNA lain dan ada perbezaan waktu pada jam molekul yang perlu divalidasi menentang sumber lain. Status taksonomi bagi spesies tidak tentu lebih baik diselesaikan melalui DNA nuklear, yang lebih sesuai untuk analisis sejarah terkini.[71] Dalam kebanyakan kes, mDNA diwarisi daripada leluhur maternal.[67][72] Maka, analisis filogenetik bagi jujukan mDNA dalam spesies menyediakan sejarah zuriat maternal yang boleh diwakilkan sebagai pokok filogenetik.[67][73][74]

Jujukan-jujukan mDNA bagi anjing dan serigala berbeza hanya menurut 0–12 penggantian dalam 261 pasangan bes, sementara anjing sentiasa berbeza daripada koyote dan jakal sekurang-kurang menurut 20 penggantian.[67][78] Jumpaan ini menunjukkan bahawa anjing diterbitkan daripada serigala dan bahawa pernah ada penyilangan balik berulang-ulang,[78] atau bahawa anjing mungkin telah diturunkan daripada satu spesies canid yang kini pupus yang kerabat hidup terhampirnya ialah serigala moden.[79]

Isu penanda

Kajian-kajian DNA boleh memberikan hasil tidak terselesai kerana spesimen-spesimen pilihan, teknologi yang digunakan, dan andaian-andaian yang dibuat oleh para penyelidik.[80] Mana-mana satu daripada panel penanda genetik boleh dipilih untuk penggunaan dalam kajian, dan teknik-teknik yang digunakan untuk menyarikan jujukan-jujukan, menemukan lokasi jujukan-jujukan, dan membandingkan jujukan-jujukan itu boleh digunakan menggunakan lanjutan dalam teknologi untuk memerhatikan panjang yang lebih besar bagi pasangan bes yang memberikan resolusi filogenetik lebih baik.[81] Pokok filogenetik berdasarkan penanda genetik berbea telah memberikan hasil-hasil bercanggah mengenai hubungan antara serigala, anjing, dengan koyote. Salah satu kajian berdasarkan SNP[82] dan satu lagi kajian bergasarkan jujukan-jujukan gen nuklear[83] menunjukkan serigala bergugus dengan koyote dan terpisah daripada anjing.[84] Kajian-kajian lain berdasarkan sebilangan penanda menunjukkan hasil yang lebih diterima meluas bagi serigala yang bergugus dengan anjing yang terpisah daripada koyote.[78][85] Hasil-hasil ini menunjukkan bahawa waspada diperlukan semasa pentafsiran hasil penanda genetik.[82]

Isu masa

Ada dua andaian kekunci yang dibuat untuk mentarikhkan masa pencapahan untuk spesies: masa generasi dan kadar mutasi genetik untuk setiap generasi. Masa antara generasi untuk serigala diandaikan sebanyak tiga tahun berdasarkan serigala kelabu ekstan, dan dua tahun untuk anjing yang berdasarkan anjing ekstan.[76] Satu kajian besar terkini mengandaikan masa generasi sebanyak 2 tahun untuk anjing untuk sejauh 10,000 tahun lalu, dan kemudian mengandaikan masa generasi sebanyak 3 tahun (sama dengan serigala) sebelum itu untuk menghitung masa pencapahan tercadang antara kedua-duanya.[64]

Kajian-kajian DNA dijalankan tetapi dengan "kadar mutasi sebagai sumber dominan bagi ketidakpastian".[64] Pada 2005, Lindblad-Toh menjujukan genom draf pertama bagi anjing ekstan, dan menghitung kadar mutasi tercadang sebanyak 1x10−8 mutasi untuk setiap generasi.[76] Pada 2015, Skoglund dapat menjujukkan genom draf pertama bagi serigala Taimyr dari 35,000 tahun sebelum kini dan menggunakan tarikh radiokarbon untuk memvalidasi kadar mutasi genetik tercadang sebanyak 0.4x10−8 mutasi untuk setiap generasi.[86] Perbezaannya ialah faktor masa sebanyak 2.5. Walau bagaimanapun, satu lagi kajian menyatakan bahawa hanya oleh sebab satu spesimen serigala Pleistosen telah dijujukkan setakat ini, maka hasilnya patut dilayan dengan waspada, dengan kajian itu kemudian menyediakan kedua-dua anggaran untuk menghitung masa pencapahan antara serigala dengan anjing.[87] Walau bagaimanapun, pada 2016, kadar mutasi bagi anjing Newgrange dari 4,800 tahun sebelum kini memadani yang bagi serigala Taimyr.[88]

Canid keserigalaan

Canid keserigalaan ekstan

Anjing Serigala kelabu Koyote Serigala keemasan Afrika Jakal keemasan Serigala Habsyah Anjing hutan Anjing liar Afrika Jakal tepi berbelang Jakal berbelakang hitam

Hubungan filogenetik antara klad canid keserigalaan ekstan berdasarkan mDNA.[76][77]

Maklumat lanjut: Filogeni canid, dan kacukan canid

Canid-canid keserigalaan merupakan sekelompok karnivor besar yang rapat secara genetik oleh sebab nombor kromosom 78. Kelompok ini menyertakan genus Canis, Cuon, dan Lycaon. Anggota-anggotanya ialah anjing (C. lupus familiaris), serigala kelabu (C. lupus), koyote (C. latrans), jakal keemasan (C. aureus), serigala Habsyah (C. simensis), jakal berbelakang hitam (C. mesomelas), jakal tepi berbelang (C. adustus), anjing hutan (Cuon alpinus), dan anjing liar Afrika (Lycaon pictus).[89] Anggota yang baru tercadang termasuklah serigala merah (Canis rufus), serigala timur (Canis lycaon), dan serigala keemasan Afrika (C. anthus). Oleh sebab kesemua itu mempunyai 78 kromosom, semua anggota genus Canis (koyote, serigala, jakal) tidak dapat dibezakan secara kariologi antara satu sama lain, daripada anjing hutan, dan daripada anjing pemburu Afrika.[67]:hlm. 279[90] Anggota-anggota Canis berpotensi untuk saling membiak baka[79] dan ada bukti bahawa serigala Habsyah dihibridkan dengan anjing.[91] Menurut ahli zoologi Reginald Pocock, anjing hutan saling membiak baka dengan jakal keemasan.[92] Anjing pemburu Afrika adalah besar dan sangat mudah alih, diketahui tersebar menjangkau jarak besar dan adalah jarang di seluruh julat geografinya,[93] menjadikan peluang untuk penghibridan sukar. Satu kajian DNA mitokondrion maternal bagi jakal berbelakang hitam tidak dapat menemukan bukti genotip daripada yang paling mungkin menjadi pasangan – jakal tepi berbelang ataupun jakal keemasan – menunjukkan bahawa jakal berbelakang hitam jantan tidak membiak baka dengan kedua-dua jakal berkenaan.[94] Pencarian sastera sains tidak dapat menemukan bukti penghibridan untuk jajal tepi berbelang yang jarang.

Satu penjajaran jujukan DNA untuk canid-canid keserigalaan memberikan pokok filogenetik dengan serigala kelabu dan anjing kedua-dua berkait rapat, diikuti oleh gabungan rapat dengan koyote, jakal keemasan, dan serigala Habsyah, dan anjing boleh berhibrid di dunia liar dengan ketiga-tiga spesies ini. Yang seterusnya rapat dengan kelompok ini ialah anjing hutan dan anjing liar Afrika yang kedua-duanya boleh gigi penghiris daging yang unik, mencadangkan bahawa adaptasi ini kemudian hilang pada anggota-anggota lain.[76] Kedua-dua jakal Afrika ditunjukkan sebagai anggota paling basal bagi klad ini, yang bererti bahawa pokok ini menandakan asal usul Afrika untuk klad ini.[76][95] Pokok ini menggambarkan pembezaan genotip-fenotip, bilamana genotip merupakan maklumat warisan lengkap sesuatu organisma dan fenotip merupakan sifat terperhati sebenar sesuatu organisma tersebut, seperti morfologi, perkembangan, atau tingkah laku. Menurut fenotip, anjing hutan (genus Cuon) dan anjing pemburu Afrika (genus Lycaon) tidak dikelaskan sebagai anggota genus Canis, tetapi menurut genotip kedua-duanya lebih rapat dengan anjing, serigala, dan koyote daripada kedua-dua genus jakal Canis – jakal tepi berbelang (C. adustus) dan jakal berbelakang hitam (C. mesomelas).

Pada 2014, satu kajian DNA seluruh genom menunjukkan bahawa zuriat leluhuran jakal keemasan telah mencapah daripada zuriat leluhuran serigala/koyote pada 400,000 tahun lalu, yang dikira agak lewat daripada anggaran sebelumunya, 1.9 juta tahun berdasarkan DNA mitokondrion, tetapi dengan "kadar mutasi sebagai sumber dominan ketidakpastian".[64] Menggunakan kadar mutasi alternatif untuk setiap generasi (Skoglund 2015),[86] masa pencapahan menjadi 955,000–1 juta tahun sebelum kini.

Pada 2015, satu kajian jujukan-jujukan genom mitokondrion dan jujukan-jujukan genom nuklear bagi canid-canid menunjukkan bahawa canid-canid keserigalaan ekstan telah menjajah Afrika dari Eurasia sekurang-kurangnya 5 kali sepanjang Pliosen dan Pleistosen, yang tekal dengan bukti fosil yang mencadangkan bahawa kebanyakan kepelbagaian canid Afrika terhasil daripada penghijrahan masuk leluhur-leluhur Eurasia, kemungkinan berkebetulan dengan ayunan iklim Plio-Pleistosen antara keadaan gersang dengan keadaan lembap. Apabila membandingkan jakal keemasan Afrika dengan jakal keemasan Eurasia, kajian menyimpulkan bahawa spesimen-spesimen Afrika mewakili zuriat monofiletik tersendiri yang patut diiktiraf sebagai satu spesies terpisah, Canis anthus (serigala keemasan Afrika). Menurut filogeni yang diterbitkan daripada jujukan-jujukan nuklear, jakal keemasan Eurasia (Canis aureus) mencapah daripada zuriat serigala/koyote pada 1.9 juta tahun lalu tetapi serigala keemasan Afrika berpisah pada 1.3 juta tahun lalu. Jujukan-jukan genom mitokondrion menunjukkan bahawa serigala Habsyah mencapah daripada zuriat serigala/koyote sejurus sebelum itu.[77]

Dua kelompok haplo serigala

Kelompok-kelompok haplo mDNA

Canis Jakal keemasan 1.9 million YBP[77] Koyote 1.1 million YBP[77] serigala Serigala Himalaya 630,000 YBP[96] Serigala kelabu India 270,000 YBP[96] Serigala Pleistosen 80,000 tahun sebelum kini Kelompok Haplo-2 Serigala Itali (satu haplotip sahaja)[97] klad (sepuluh haplotip di Balkan dan di Karpatos)[97] klad (empat haplotip di Asia)[97] †Serigala Bering[97] †Serigala Jepun[98] †Serigala purba Eropah Barat[97] Kelompok Haplo-1 Serigala kelabu holartik 40,000 tahun sebelum kini[86] †Serigala Ezo 9,300 tahun sebelum kini[98]

Masa pencapahan dan hubungan mDNA filogenetik. Kelompok Haplo 2 yang basal kepada Haplokelompok 1 dan 5 mutasi daripada Kelompok Haplo 1,[97] anjing adalah lebih rapat dengan serigala purba Eropah Barat daripada dengan serigala moden.[57]

Haplotip (genotip haploid) ialah kelompok gen di dalam organisma yang diwarisi bersama-sama daripada satu induk tunggal.[99][100] Kelompok haplo ialah kelompok haplotip serupa yang mengongsi leluhur bersama dengan polimorfisme nukleotida tunggal (sejenis mutasi).[101][102] DNA mitokondrion melalui zuriat maternal yang boleh bertarikh kembali beribu-ribu tahun.[101]

Pada 2010, satu kajian membandingkan jujukan-jujukan DNA yang panjangnya 230 pasangan bes dari kawasan kawalan mitokondrion bagi 24 spesimen serigala purba dari Eropah Barat yang bertarikh antara 44,000–1,200 tahun sebelum kini dengan yang bagi serigala kelabu moden. Kebanyakan jujukan boleh diwakili pada pokok filogenetik. Walau bagaimanapun, haplotip-haplotip serigala Himalaya dan serigala kelabu India tidak dapat diwakili sedemikian oleh sebab kedua-duanya sejauh 8 mutasi daripada serigala lain,[97] menunjukkan zuriat berbeza yang pernah ditemukan sebelum ini dalam kajian-kajian lain.[97][96][103] Kajian menemukan bahawa terdapat 75 haplotip mDNA serigala kelabu berlainan yang termasuk 23 di Eropah, 30 di Asia, 18 di Amerika Utara, 3 di Eropah dan di Asia, dan 1 di Eropah dan di Amerika Utara.[97] Haplotip-haplotip boleh diperuntukkan ke dalam dua kelompok haplo[104][97] yang terpisah daripada satu sama lain dengan 5 mutasi. Kelompok haplo 1 membentuk klad monofiletik (menunjukkan serigala-serigala ini kesemuanya membawa mutasi sama yang diwarisi daripada seekor leluhur betina). Semua haplotip lain adalah basal pada pokok berkenaan dan membentuk 2–3 klad lebih kecil yang diperuntukkan ke dalam kelompok haplo 2 yang tidak monofiletik.[97][105]

Kelompok haplo 1 dan kelompok haplo 2 boleh ditemukan tersebar merentasi Eurasia tetapi hanya kelompok haplo 1 boleh ditemukan di Amerika Utara. Sampel-sample serigala purba dari Eropah Barat berbeza daripada serigala moden dengan 1 hingga 10 mutasi, dan kesemuanya tergolong dalam kelompok haplo 2, menunjukkan keulungan kelompok haplo 2 di rantau ini selama 40,000 tahun sebelum Maksimum Glasier Terakhir dan selepasnya. Satu perbandingan frekuensi sekarang dengan frekuensi silam menunjukkan bahawa di Eropah kelompok haplo 2 pupus dan digantikan dengan kelompok haplo 1 selepas Maksimum Glasier Terakhir.[97][105] Capaian ke Amerika Utara tersedia pada antara 20,000–11,000 tahun lalu selepas pengglasieran Wisconsin telah berundur tetapi sebelum jambatan darat Bering ditenggelami oleh laut.[106] Maka, kelompok haplo 1 dapat memasuki Amerika Utara semasa tempoh ini.

Analisis isotop stabil yang dijalankan terhadap tulang satu spesimen membolehkan para penyelidik membentuk kesimpulan tentang diet, lalu juga ekologi, bagi populasi serigala pupus. Analisis ini mencadangkan bahawa serigala Pleistosen daripada kelompok haplo 2 yang ditemukan di Beringia dan di Belgium terutamanya memangsakan megafauna Pleistosen,[55][97][107] yang menjadi jarang pada permulaan Holosen pada 12,000 tahun lalu.[97][108] Satu kajian menemukan bahawa serigala Bering adalah basal kepada semua serigala kelabu lain kecuali serigala kelabu India ekstan dan serigala Himalaya ekstan.[107] Serigala Eurasia Pleistosen telah ditemukan sebanding secara morfologi dan secara genetik dengan serigala Bering Timur Pleistosen,[109] dengan sesetengah serigala Eropah dan serigala Bering purba mengongsi satu haplotip bersama (a17),[97][107] yang memungkinkan keserupaan ekologi.[97] Dua ekor serigala purba dari Ukraine yang bertarikh sekitar 30,000 tahun sebelum kini dan "anjing Altai" 33,000 tahun sebelum kini mempunyai jujukan sama dengan enam ekor serigala Bering, dan seekor lagi dari Republik Czech yang bertarikh 44,000 tahun sebelum mempunyai jujukan sama dengan dua ekor serigala Bering.[107]

Telah ada cadangan bahawa serigala-serigala Pleistosen di serata Eurasia utara dan Amerika Utara utara mewakili populasi berterusan dan hampir panmiktik yang berbeza secara genetik dan mungkin juga secara ekologi daripada serigala yang hidup di kawasan ini kini.[97][110] Serigala-serigala Pleistosen khusus tidak menyumbang kepada kepelbagaian genetik serigala moden, dan populasi serigala moden merentasi Holartik kemungkinan merupakan keturunan bagi serigala daripada populasi yang datang dari tempat perlindungan lebih selatan.[110] Serigala kelompok haplo 2 ekstan boleh ditemukan di Itali, di Balkan, dan di Pergunungan Karpatos tetapi jarang di tempat lain di Eropah. Di Asia pula, hanya empat haplotip telah dikenal pasti dimiliki oleh kelompok haplo ini, dan kedua-duanya hadir di Timur Tengah.[111] Kelompok haplo 2 tidak pupus di Eropah, dan jika sebelum kelompok haplo 2 Maksimum Glasier Terakhir secara eksklusif berkaitan dengan ekomorf serigala yang khusus dalam pemangsaan megafauna, maksudnya di Eropah ia mampu beradaptasi terhadap perubahan mangsa.[97]

Pada 2013, satu penjujukan DNA mitokondrion bagi canid-canid keserigalaan purba mendedahkan satu lagi zuriat terpisah bagi 3 haplotip (membentuk satu kelompok haplo) yang ditemukan pada 3 spesimen Pleistosen Akhir dari Belgium; walau bagaimanapun, ini belum dikesan pada serigala ekstan.[57][111] Salah satu merupakan "anjing Goyet".[57]

Pandangan bertentangan

Pokok filogenetik mDNA untuk serigala. Klad ditandai I–XIX. Kawasan/haplotip kekunci ditandai dan haplotip baharu dipaparkan dengan tebal. Sampel-sampel Pleistosen Akhir diwakili oleh nombor 1–10. Haplotip serigala Bering (Alaska 28,000 tahun sebelum kini) ditemukan pada klad moden XVI dari China.

Pada 2016, satu kajian dijalankan oleh sebab kebimbangan bahawa kajian-kajian mDNA terdahulu mungkin telah dijalankan dengan resolusi genetik tidak cukup atau liputan geografi terhad dan tidak menyertakan spesimen mencukupi dari Rusia, China, dan Timur Tengah. Kajian ini membandingkan 582 jujukan pasangan bes bagi kawasan kawalan mitokondrion yang memberikan resolusi filogenetik dua kali daripada yang dalam kajian 2010.[97] Kajian ini membandingkan jujukan-jujukan kedua-dua spesimen serigala moden dan serigala purba, termasuk spesimen dari kawasan terpencil di Amerika Utara, di Rusia, dan di China. Kajian menyertakan serigala Taimyr, "anjing" Altai, serigala Bering, dan spesimen purba lain.[112]

Kajian menemukan 114 haplotip serigala berlainan dalam 314 jujukan, dengan haplotip baharu ditemukan di Siberia dan di China. Pokok filogenetik beresoulsi kepada 19 klad yang menyertakan kedua-dua serigala moden dan purba, yang menunjukkan bahawa klad-klad paling basal termasuk serigala kelabu India dan serigala Himalaya, dengan subklad erigala dari China dan Mongolia tergolong dalam klad serigala Himalaya. Kedua-dua haplotip Amerika Utara paling basal termasuklah serigala Mexico dan serigala Pulau Vancouver, walau bagaimanapun serigala Pulau Vancouver menunjukkan haplotip sama dengan anjing yang menunjukkan percampuran,[112] dengan zuriat anjing yang basal kepada semua subspesies Amerika Utara yang ekstan.[87] Di Eropah, dua haplotip yang paling berbeza secara genetik membentuk serigala Iberia dan secara terpisah serigala Itali yang berkedudukan hampir dengan serigala purba. Serigala Greenland semuanya tergolong dalam satu haplotip yang pernah ditemukan dalam kalangan serigala Amerika Utara dan yang menunjukkan asal usulnya dari Amerika Utara. Serigala timur disahkan sebagai hibrid koyote/serigala. Serigala yang ditemukan di rantau Semenanjung Chukotka, sempadan Korea Utara, Wilayah Amur, dan Khakassia menunjukkan kepelbagaian genetik terbesar dan dengan kaitan rapat dengan semua serigala yang ditemukan di serata holartik. Satu haplotip purba yang telah ditemukan di Alaska (Beringia Timur 28,000 tahun sebelum kini) dan di Rusia (Gua Medvezya "Beruang", kawasan Pechora, Pergunungan Ural Utara 18,000 tahun sebelum kini) dikongsi dengan sesetengah serigala moden yang ditemukan di China dan di Mongolia.[112]

Jumpaan terdahulu bagi dua kelompok haplo serigala[97] tidak sejelasnya digariskan dalam kajian ini tetapi ada persetujuan bahawa kepelbagaian serigala masa silam telah hilang pada permulaan Holosen di Alaska, di Siberia, dan di Eropah dengan pertindihan terhad dengan serigala moden. Untuk serigala purba Amerika Utara, di sebalik model kepupusan/penggantian yang dicadangkan oleh kajian sebelumnya,[107] kajian ini menemukan bukti memadai bagi kejejalan populasi di Amerika Utara yang dalamnya kepelbagaian serigala purba hampir hilang pada sekitar permulaan Holosen (tidak ada penjelasan lanjut dalam kajian). Di Eurasia, kehilangan zuriat-zuriat purba tidak boleh semudahnya dijelaskan dan kelihatan telah menjadi perlahan merentai masa dengan sebab-sebab yang tidak jelas.[112]

Ke Amerika dan ke Jepun

Pengecutan jambatan darat BeringKepulauan Jepun pada 20,000 tahun lalu dengan Pulau Hokkaido yang berjambatan dengan tanah besar, garis hitam tipis menandakan garis pesisir kini

Pada 2016, satu kajian yang terbina atas kerja satu lagi kajian besar[57] menganalisis jujukan-jujukan 12 gen yang terletak pada bebenang berat genom mitokondrion bagi C. lupus pupus dan moden. Kajian ini mengecualikan jujukan-jujukan serigala Himalaya dan serigala kelabu India yang tercapah. Spesimen-spesimen purba dikenakan pentarikhan radiokarbon dan ditarikhi secara stratigrafi, dan bersama-sama dengan jujukan-jujukan menjana pokok filogenetik berdasarkan masa. Daripada pokok itu, kajian mampu mengenakan inferens tentang leluhur bersama paling terkini untuk semua semua spesimen C. lupus yang lain – moden dan pupus – adalah 80,000 tahun sebelum kini dan tarikh ini padan dengan kajian lebih awal.[57][113] Kajian tidak dapat menemukan bukti kejejalan populasi untuk serigala sehingga beberapa ribu tahun lalu.[113]

Pokok filogenetik menunjukkan polifili bagi serigala Amerika, serigala Mexico tercapah daripada serigala Amerika Utara lain, dan serigala Amerika Utara lain ini membentuk dua klad yang berkait rapat. Satu senario yang tekal dengan data filogenetik, data lembar ais, dan data aras laut ialah semasa Zaman Air Batu apabila aras laut berada pada aras paling rendah, ada satu gelombang tunggal bagi kolonisasi serigala ke Amerika Utara bermula dengan pembukaan jambatan darat Bering 70,000 tahun sebelum kini dan berpenutupkan Maksimum Glasier Terakhir koridor Yukon yang melalui pembahagian di antara Lembar Ais Laurentide dengan Lembar Air Cordillera 23,000 tahun sebelum kini. Serigala Mexico merupakan sebahagian daripada gelombang tunggal dan sama ada mencapah daripada serigala lain sebelum memasuki Amerika Utara atau sebaik berada di Amerika Utara oleh sebab perubahan persekitarannya.

Oleh sebab serigala telah berada dalam rekod fosil Amerika Utara tetapi serigala moden boleh menyurih kembali keleluhurannya hanya 80,000 tahun lalu, haplotip-haplotip serigala yang sudah berada di Amerika Utara digantikan oleh penjajah ini, sama ada melalui penyesaran persaingan atau melalui percampuran.[113] Penggantian di Amerika Utara bagi populasi basal serigala oleh yang lebih terkini menyokong jumpaan kajian-kajian lebih awal.[97][105][107][113] Mungkin pernah ada populasi serigala panmiktik dengan aliran gen yang menjangkau Eurasia dan Amerika Utara sehingga penutupan lembar-lembar ais.[97][110][113] Sebaik lembar-lembar tertutup, serigala selatan terasing dan di utara lembar-lembar ini hanya ada serigala Bering. Jambatan darat ditenggelami oleh laut 10,000 tahun sebelum kini, lembar-lembar ais berundur 12,000–6,000 tahun sebelum kini, serigala Bering pupus dan serigala selatan berkembang untuk menjajah semula selebih Amerika Utara. Semua serigala Amerika Utara diturunkan daripada yang pernah terasing di selatan lembar-lembar ais itu. Walau bagaimanapun, kebanyakan kepelbagaiannya kemudian hilang semasa abad kedua puluh.[113]

Kajian-kajian yang menggunakan DNA mitokondrion telah menunjukkan bahawa serigala-serigala pinggir laut Alaska tenggara berbeza secara genetik daripada serigala kelabu pedalaman, mencerminkan pola yang juga diperhatikan pada takson-takson lain. Serigala ini menunjukkan hubungan filogenetik dengan serigala yang hapus di selatan (Oklahoma), menunjukkan bahawa serigala-serigala ini merupakan tinggalan terakhir bagi kelompok yang pernah tersebar meluas yang telah dihapuskan kebanyakannya semasa abad terakhir, dan bahawa serigala-serigala Amerika Utara utara pada asalnya telah berkembang dari tempat perlindungan selatan di bawah pengglasieran Wisconsin selepas air batu melebur pada penghujung Maksimum Glasier Terakhir.[114][115][116] Satu kajian DNA seluruh genom menunjukkan bahawa semua serigala Amerika Utara adalah monofiletik dan lalu merupakan keturunan leluhur bersama.[117]

Semasa tempoh sama, Selat Soya di antara Hokkaido dengan Pulau Sakhalin kering selama 75,000 tahun dan ada cadangan bahawa serigala Ezo (C. l. hattai) yang pupus tiba di Hokkaido dari Sakhalin.[98][113][118] Walau bagaimanapun, jujukan-jujukan menunjukkan bahawa ia tiba di Hokkaido kurang daripada 10,000 tahun sebelum kini. Serigala Ezo berkait rapat dengan klad-klad Amerika Utara,[98][113][119] tetapi berbeza dengan serigala Jepun (C. l. hodophilax) yang lebih selatan yang basal kepada serigala-serigala moden.[98][113] Serigala Jepun mendiami Kyushu, Shikoku, dan kepulauan Honshu[120][121] tetapi bukan Pulau Hokkaido.[121] Ini menunjukkan bahawa leluhurnya mungkin telah berhijrah dari tanah besar Asia melalui Semenanjung Korea ke Jepun.[98][121] Aras-aras laut terdahulu Selat Korea bersama-sama dengan waktu jujukan-jujukan serigala Jepun menunjukkan bahawa ia tiba di kepulauan selatan kurang daripada 20,000 tahun sebelum kini.[113]

Anjing merupakan penjajah sangat berjaya di Amerika Utara dan telah mengasaskan ceruk ekologi yang meluas menjelang Holosen Awal–Holosen Akhir. Tidak ada pertindihan ceruk antara anjing dengan serigala berbanding dengan anjing dengan canid-canid Amerika Utara lain. Menjelang Holosen Akhir, saiz kawasan ceruk anjing adalah kurang daripada yang diduga ditemukan oleh para penyelidik, menunjukkan bahawa ia terhad kerana faktor biosis. Rantau-rantau ini termasuk barat laut dan timur laut Amerika Syarikat yang berkorelasi dengan kepadatan-kepadatan terbesar pendudukan manusia awal, menunjukkan bahawa anjing telah "berpaling tadah" daripada ceruk serigala kepada ceruk manusia dan ini menjelaskan sebab kawaan ceruk anjing tidak sebesar yang dijangka. Pemisahan antara anjing dengan serigala mungkin mencerminkan kadar cepat peristiwa pembelajinakan,[122] termasuk kemungkinan peristiwa pembelajinakan kedua yang berlaku di Amerika Utara.[123][122] Kawanan-kawanan serigala dan para pemburu-pemungut memburu mangsa serupa dengan cara serupa dalam struktur masyarakat berkelompok serupa yang mungkin telah memudahkan pembelajinakan serigala.[124][51]

Serigala dihapuskan di bahagian selatan kawasan geografi bersejarahnya di Amerika Utara menjelang pertengahan abad ke-20. Satu kajian mDNA 34 tinggalan serigala dari Amerika Utara bertarikh antara 1856 dengan 1915 menemukan kepelbagaian genetiknya dua kali ganda daripada yang pada serigala moden di rantau-rantau ini, dan dua pertiga haplotip yang dikenal pasti adalah unik. Hasil-hasil ini menunjukkan bahawa populasi terdahulu bagi beratus ribu serigala pernah wujud di Mexico dan di Amerika Syarikat Barat.[125][104]

Pencapahan dengan koyote

Pada 2016, satu kajian DNA seluruh genom mencadangkan, berdasarkan andaian yang dibuat, bahawa semua serigala dan koyote Amerika Utara mencapah daripada leluhur bersama kurang daripada 6,000–117,000 tahun lalu. Kajian juga menunjukkan bahawa serigala Amerika Utara mempunyai amaun ketara bagi keleluhuran koyote dan semua koyote mempunyai pada takat tertentu mempunyai keleluhuran serigala, dan bahawa serigala merah dan serigala timur sangat tercampur dengan perkadaran berbeza-beza daripada keleluhuran serigala kelabu dan koyote. Satu ujian menunjukkan masa pencapahan serigala/koyote pada 51,000 tahun sebelum kini yang memadani kajian-kajian lain, menunjukkan bahawa serigala hadir pada sekitar masa ini. Satu lagi ujian menunjukkan bahawa serigala merah mencapah daripada koyote pada antara 55,000–117,000 tahun sebelum kini dan serigala rantau Tasik-tasik Besar pada 32,000 tahun sebelum kini. Ujian-ujian dan pemodelan lain menunjukkan berbagai-bagai julat pencapahan dan kesimpulannya ialah julat kurang daripada 6,000 dan 117,000 tahun sebelum kini.[117][126] Penemuan ini bercanggah dengan rekod fosil yang menunjukkan spesimen kekoyotean yang bertarikh kembali ke 1 satu juta tahun sebelum kini.[5]

Anjing bela jinak

Anjing bela jinak (Canis lupus familiaris) ialah karnivor yang paling banyak dan paling meluas.[57][87][127] Selama berjuta-juta tahun lepas, berbilang bentuk keserigalaan wujud tetapi pusing gantinya tinggi, dan serigala moden bukan leluhur linear bagi anjing.[57][64][87][125] Walaupun penyelidikan telah mencadangkan bahawa anjing dan serigala merupakan kerabat sangat rapat secara genetik, [78][79][89] analisis filogenetik kemudiannya sekuatnya menyokong hipotesis bahawa anjing dan serigala merupakan takson-takson yang monofilik secara timbal balik yang membentuk dua klad bersaudara.[78][64][128] Ini mencadangkan bahawa tidak ada populasi serigala moden yang berkaitan dengan serigala yang pertama kali dibelajinakkan dan leluhur serigala bagi anjing lalu dianggap pupus.[64][128] Analisis-analisis DNA mitokondrion baru-baru ini bagi spesimen-spesimen serigala kelabu purba dan moden mencadangkan satu pola pengurangan dan pusing ganti populasi.[57][97][107] Satu cadangan alternatif ialah semasa pergolakan ekologi pada Pleistosen Akhir semua anggota yang tinggal bagi zuriat yang semakin susut menyertai manusia.[129][58]

Pada 2016, satu kajian menyiasat buat kali pertama subbahagian-subbahagian populasi, demografi, dan hubungan serigala kelabu berdasarkan jujukan-jujukan seluruh genomnya. Kajian menunjukkan bahawa anjing merupakan subspesies tercapah bagi serigala kelabu dan diterbitkan daripada populasi hantu kini pupus bagi serigala Pleistosen Akhir,[57][64][87] dan anjing dan dingo bukan spesies terpisah.[87] Pokok filogenetik seluruh genom menunjukkan pencapahan genetik antara serigala Dunia Baru dengan serigala Dunia Lama, yang kemudian diikuti oleh pencapahan antara anjing dengan serigala Dunia Lama 27,000[86][87]–29,000 tahun sebelum kini.[87] Anjing membentuk takson bersaudara dengan serigala kelabu Eurasia tetapi bukan dengan serigala Amerika Utara. Anjing mempunyai prakeleluhuran setimbang selepas pencapahannya daripada serigala Dunia Lama sebelum berpisah menjadi zuriat-zuriat tersendiri yang hampir sama berbeza daripada satu sama lain kerana datang daripada serigala.[87] Kajian mencadangkan bahawa pentarikhan-pentarikhan sebelum ini yang berdasarkan pencapahan antara serigala dengan koyote sejuta tahun lalu yang menggunakan fosil sesuatu yang kelihatan seperti spesimen-spesimen kekoyotean mungkin tidak mencerminkan keleluhuran bentuk-bentuk moden.[77][64][86][87]

Pencapahan dan masa serigala kelabu

leluhur serigala/anjing Klad Dunia Baru 12,500 [31,000] tahun sebelum kini 5,400 [13,000] tahun sebelum kini Mexico Amerika Utara/Hokkaido Klad Dunia Lama Serigala Dunia Lama 11,000 [27,500] tahun sebelum kini Tanah tinggi Asia Tanah pamah Asia Timur Tengah Eropah Anjing leluhuran 11,700 [29,000] tahun sebelum kini 10,300 [25,700] tahun sebelum kini Anjing Dingo Basenji

Pokok filogenetik seluruh genom – populasi serigala kelabu ekstan,[87] dengan masa pencapahan yang terhitung menggunakan kadar mutasi andaian Lindblad-Toh (1x10−8)[76] atau [Skoglund] (0.4x10−8).[86] Anjing merupakan subspesies yang tercapah secara genetik bagi serigala kelabu, dengan pencapahan yang padan antara zuriat-zuriat anjing hampir berbeza daripada satu sama lain seperti serigala berbeza daripada anjing, yang boleh mencerminkan lebih percampuran dan leluhur serigala kekal dalam genomnya.[87]

Kajian ini menunjukkan bahawa serigala Mexico juga merupakan bentuk tercapah bagi serigala kelabu, mencadangkan bahawa itu mungkin merupakan sebahagian penjajahan awal ke Amerika Utara.[87][125] Serigala Tibet ditemukan sebagai serigala Dunia Lama yang paling tercapah, dengan peristiwa bersejarah kejejalan populasi dan kolonisasi semula baru-baru ini ke Penara Tibet. Pengglasieran mungkin telah menyebabkan kehilangan habitat, pengasingan genetik, dan kemudian adaptasi setempat.[87]

Kajian menunjukkan bahawa terdapat percampuran genetik meluas antara anjing bela jinak dengan serigala, dengan sehingga 25% daripada genom serigala Dunia Lama menunjukkan tanda-tanda keleluhuran anjing, mungkin oleh sebab aliran gen daripada anjing kepada anjing yang leluhuran kepada semua serigala moden. Ada bukti aliran gen ketara antara serigala Eropah serta serigala Israel dengan basenji dan boxer, yang mencadangkan percampuran antara zuriat-zuriat yang leluhuran kepada baka-baka ini dan populasi serigala.[64][87] Untuk serigala Asia tanah pamah: serigala Rusia Tengah dan Rusia Timur dan semua serigala China tanah pamah mempunyai aliran gen ketara dengan anjing-anjing China. Serigala Dunia Baru tidak menunjukkan sebarang aliran gen dengan boxer, dingo, atau anjing-anjing asli China tetapi ada petanda aliran gen antara serigala Mexico dengan basenji Afrika.[87] Semua spesies dalam genus Canis, iaitu canid-canid keserigalaan, adalah rapat secara filogenetik dengan 78 kromosom dan berpotensi untuk saling membiak baka.[79] Ada petanda aliran gen ke dalam jakal keemasan daripada populasi yang leluhuran kepada semua serigala dan anjing (11.3%–13.6%) dan kadar-kadar jauh lebih rendah (sehingga 2.8%) daripada populasi-populasi serigala ekstan.[64][87]

Data menunjukkan bahawa semua serigala mengongsi trajektori-trajektori populasi serupa, diikuti oleh pengurangan populasi yang sekata dengan perkembangan manusia moden sedunia dan teknologi manusia untuk menangkap buruan besar.[87][130] Karnivor-karnivor Pleistosen Akhir patut hidup bermasyarakat dalam kawanan besar untuk memburu buruan lebih besar yang tersedia pada masa itu, dan kelompok-kelompok lebih besar ini sepatutnya menjadi sasaran lebih jelas untuk manusia yang menindas.[130] Anjing-anjing besar yang menemani manusia mungkin telah mempercepat kadar penurunan karnivor yang bersaing untuk buruan,[87][131] maka manusia berkembang merentasi Eurasia, menghadapi serigala, membelajinakkan sesetengah serigala dan mungkin menyebabkan pengurangan serigala lain.[87]

Kajian menyimpulkan bahawa percampuran telah menggagalkan kebolehan untuk membuat inferens tentang tempat pembelajinakan anjing. Kajian-kajian lepas yang berdasarkan SNP, keserupaan seluruh genom dengan serigala-serigala China, dan ketidakseimbangan rangkaian lebih rendah mungkin mencerminkan percampuran rantauan antara anjing dengan serigala dan aliran gen antara populasi anjing, dengan baka-baka anjing tercapah mungkin mengekalkan lebih keleluhuran serigala pada genomnya. Kajian mencadangkan bahawa analisis DNA purba mungkin merupakan pendekatan lebih baik.[87]

Pada tahun sama, satu kajian menemukan bahawa hanya ada 11 gen tetap yang menunjukkan variasi antara serigala dengan anjing. Gen-gen ini difikirkan memberikan kesan terhadap kejinakan dan kebolehan pemprosesan emosi.[132] Satu lagi kajian menyediakan senarai semua haplotip mDNA serigala kelabu dan anjing yang tergabung dalam satu pokok filogenetik.[133]

Dingo

Cadangan laluan untuk penghijrahan purba anjing berdasarkan mDNA. Haplotip A29 paling berkait dengan dingo Australia dan dengan anjing menyanyi New Guinea, Arc2 Polinesia purba dengan anjing Polinesia moden, anjing Indonesia, dan anjing New Zealand purba, dan Arc1 Polinesia purba tidak terbeza daripada sebilangan haplotip moden yang tersebar meluas.[134]

Dingo (Canis lupus dingo) merujuk anjing yang ditemukan di Australia. Dingo merupakan subspesies tercapah bagi serigala kelabu dan bukan spesies terpisah,[87] dan dianggap secara genetik sebagai anggota basal bagi klad anjing bela jinak.[87][77][64] Bukti genetik menunjukkan bahawa dingo berasal daripada anjing bela jinak Asia Timur dan diperkenalkan melalui kepulauan Asia Tenggara ke Australia,[135][136] dengan keleluhuran bersama dengan dingo Australia dan anjing menyanyi New Guinea.[136][137]

Serigala Taimyr

Anjing Greenland membawa 3.5% bahan genetik kongsi (dan mungkin sehingga 27%) dengan serigala Taimyr yang pupus pada 35,000 tahun sebelum kini.

Pada Mei 2015, satu kajian dijalankan pada tulang rusuk separa daripada spesimen serigala (bernama Taimyr-1) yang ditemukan dekat dengan Sungai Bolshaya Balakhnaya di Semenanjung Taimyr di Asia Utara Artik, yang dikenakan pentarikhan radiokarbon AMS ke 34,900 tahun sebelum kini. Sampel ini menyediakan draf pertama bagi genom nuklear bagi karnivor Pleistosen, dan jujukan tersebut didepositkan ke dalam Arkib Nukleotida Eropah dan dikelaskan sebagai Canis lupus.[86]

Dengan menggunakan tarikh radiokarbon spesimen Taimyr-1, jujukan genomnya, dan yang pada serigala moden, anggaran terus bagi kadar mutasi seluruh genom pada anjing/serigala boleh dibuat untuk menghitung masa pencapahan. Data menunjukkan bahawa zuriat Taimyr-1 yang sebelum ini tidak diketahui merupakan populasi serigala yang terpisah daripada serigala dan anjing moden dan menunjukkan bahawa genotip Taimyr-1, serigala kelabu, dan anjing mencapah daripada leluhur bersama yang kini pupus[86][65][138] sebelum kemuncak Maksimum Glasier Terakhir pada 27,000–40,000 tahun lalu. Perpisahan anjing dengan serigala tidak perlu sekata dengan pembiakbakaan terpilih oleh manusia.[86][139] Pencapahan yang begitu awal adalah tekal dengan beberapa laporan paleontologi bagi canid-canid keanjingan yang bertarikh sehingga 36,000 tahun sebelum kini, serta bukti bahawa anjing terbela jinak paling mungkin sekali menemani penjajah awal ke Benua Amerika.[86]

Perbandingan dengan zuriat serigala kelabu menunjukkan bahawa Taimyr-1 adalah basal kepada serigala kelabu dari Timur Tengah, China, Eropah, dan Amerika Utara tetapi mengongsi amaun sejarah yang cukup dengan serigala kelabu kini selepas pencapahannya daripada koyote. Ini menunjukkan bahawa keleluhuran kebanyakan populasi serigala kelabu kini bercabang daripada populasi leluhuran yang hidup kurang daripada 35,000 tahun lalu tetapi sebelum pembanjiran Jambatan Darat Bering dengan pengasingan ikutan bagi serigala Eurasia dan serigala Amerika Utara.[86]

Perbandingan bagi keleluhuran zuriat Taimyr-1 dengan zuriat anjing menunjukkan bahawa sesetengah baka anjing moden mempunyai kaitan lebih rapat sama ada dengan serigala kelabu atau dengan Taimyr-1 oleh sebab percampuran. Anjing serigala Saarloos menunjukkan lebih kaitan dengan serigala kelabu, yang setuju dengan pembiakbakaan silang dahulu yang berdokumen dengan serigala kelabu pada baka ini. Taimyr-1 mengongsi lebih alel (ekspresi gen) dengan baka-baka yang berkaitan dengan latitud-latitud tinggi – husky Siberia dan anjing Greenland[86][138] yang juga berkaitan dengan populasi manusia artik, dan secara tidak ketara pula dengan shar pei dan spits Finland. Graf percampuran anjing Greenland menunjukkan penyuaian terbaik sebanyak 3.5% bahan kongsi, walaupun perkadaran keleluhuran berjulat antara 1.4% dengan 27.3% adalah tekal dengan data. Ini menunjukkan percampuran antara populasi Taimyr-1 dengan populasi anjing leluhuran bagi keempat-empat baka latitud tinggi ini. Hasilnya boleh dijelaskan sama ada dengan kehadiran sangat awal anjing di Eurasia utara atau dengan legasi genetik Taimyr-1 yang dipulihara dalam populasi serigala utara sehingga ketibaan anjing di latitud-latitud tinggi. Introgresi ini sepatutnya boleh menyediakan anjing awal yang hidup di latitud-latitud tinggi dengan variasi fenotip yang berfaedah untuk adaptai terhadap persekitaran baharu dan mencabar. Ini juga menunjukkan bahawa keleluhuran baka anjing kini turun dari lebih daripada satu rantau.[86]

Satu cubaan untuk menjelajahi percampuran antara Taimyr-1 dengan serigala kelabu mengeluarkan hasil yang tidak boleh diharap.[86]

Oleh sebab serigala Taimyr telah menyumbang kepada komposisi genetik bagi baka-baka Artik, satu kajian selanjutnya mencadangkan bahawa keturunan bagi serigala Taimyr mandiri sehingga anjing dibelajinakkan di eropah dan tiba di latitud-latitud tinggi bilamana anjing tersebut mengacuk dengan serigala-serigala tempatan, dan kedua-dua ini menyumbang kepada baka-baka Artik moden. Berdasarkan tinggalan anjing zooarkeologi tertua yang paling diterima meluas, anjing bela jinak paling mungkin sekali tiba di latitud-latitud tinggi dalam lingkungan 15,000 tahun lalu. Kadar-kadar mutasi yang ditentukur daripada genom kedua-dua serigala Taimyr dan anjing Newgrange mencadangkan bahawa populasi serigala moden dan anjing mencapah daripada leluhur bersama pada antara 20,000 dengan 60,000 tahun sebelum kini. Ini menunjukkan bahawa sama ada anjing dibelajinakkan jauh lebih awal daripada kemunculan pertamanya dalam rekod arkeologi, atau tiba di Artik awal-awal, atau kedua-duanya.[140]

Jumpaan spesimen serigala kedua dari kawasan sama (Taimyr-2) yang bertarikh kembali ke 42,000 tahun sebelum kini juga telah dilaporkan tetapi hanya menghasilkan DNA mitokondrion.[141]

Canis variabilis

Pada 2015, satu kajian memperlihatkan jujukan-jujukan kawasan kawalan mitokondrion bagi 13 tinggalan canid purba dan seekor serigala moden dari lima tapak di serata Siberia timur laut Artik. Empat belas canid mendedahkan sembilan haplotip mitokondrion, tiga daripadanya ada dalam rekod dan selebihnya belum pernah dilaporkan. Pokok filogenetik yang dijana daripada jujukan-jujukan ini menunjukkan bahawa empat canid Siberia bertarikh 28,000 tahun sebelum kini dan satu Canis c.f. variabilis bertarikh 360,000 tahun sebelum kini adalah sangat tercapah. Haplotip yang ditandai S805 (28,000 tahun sebelum kini) dari Sungai Yana adalah sejauh satu mutasi daripada satu lagi haplotip S902 (8,000 tahun sebelum kini) yang mewakili Klad 1 bagi zuriat-zuriat serigala moden dan anjing bela jinak. Yang berkait rapat dengan haplotip ini merupakan yang tertemu pada serigala Jepun yang baru pupus. Beberapa haplotip purba diorientasikan sekitar S805, termasuk Canis c.f. variabilis (360,000 tahun sebelum kini), Belgium (36,000 tahun sebelum kini - "anjing Goyet"), Belgium (30,000 tahun sebelum kini), dan Konsteki, Rusia (22,000 tahun sebelum kini). Dengan kedudukan yang terberi bagi 2805 haplotip pada pokok filogenetik, ini berpotensi untuk mewakili kaitan langsung daripada progenitor (termasuk Canis c.f. variabilis) sehingga zuriat-zuriat anjing bela jinak dan serigala moden. Serigala kelabu difikirkan sebagai leluhur kepada anjing bela jinak, walau bagaimanapun hubungannya dengan C. variabilis, dan sumbangan genetik C. variabilis kepada anjing, boleh diperdebatkan.[142]

Haplotip-haplotip canid Pulau Zhokhov (8,700 tahun sebelum kini) dan Aachim (1,700 tahun sebelum kini) tergolong dalam klad anjing bela jinak, bergugus dengan S805, dan juga mengongsi haplotip-haplotipnya dengan – atau sejauh satu mutasi daripada – serigala Tibet (C. l. chanco) dan serigala Jepun yang baru pupus (C. l. hodophilax). Ini mungkin menunjukkan bahawa canid-canid ini mengekalkan tanda pengenalan genetik bagi percampuran dengan populasi serigala rantauan. Satu lagi haplotip yang ditandai S504 (47,000 tahun sebelum kini) dari Duvanny Yar muncul pada pokok filogenetik sebagai tidak terhubung dengan serigala (kedua-dua purba dan moden) tetapi masih leluhuran kepada anjing, dan mungkin mewakili sumber genetik untuk anjing rantauan.[142]