已灭绝和现存的狮子的进化史
已灭绝和现存的狮子的进化史（2020）
狮子曾经是全球分布最广的哺乳动物，在非洲、欧亚大陆和美洲有着不同的种群。我们生成了一个基因组数据集，其中包括2只已灭绝的更新世洞狮，12只来自非洲和中东历史上已灭绝的狮子，以及6只来自非洲和印度的现代狮子。我们的分析表明，更新世洞狮在种群结构和混合水平上与其他狮子群没有杂交的迹象，具有最大的区别。我们还确认了其它现存狮子种群之间的长期划分，并评估了个体样本中的遗传多样性。我们的工作提供了关于全球狮子物种复合体的复杂性质及其进化的观点，并为现代狮子区域种群提供了保护数据。
狮子是世界上最具标志性的大型动物之一，但人们对它们的时空人口历史和种群分化知之甚少。在现代狮子中，我们发现了大约70000年前分化的两个主要血统，有明显的证据表明随后的基因流动。我们的数据还揭示了印度狮子中几乎完全没有遗传多样性，这可能是由于最近记录在案的极低有效种群数量所致。我们的结果有助于了解狮子的进化史，并补充保护这一脆弱物种多样性的努力。
直到最近，狮子（Panthera leo）还是分布最广的陆生哺乳动物之一。狮子作为一种顶级食肉动物，具有重要的生态影响，在人类图像学中占有突出的地位。在更新世，狮子分布在广阔的地理区域。这包括欧亚大陆的现代狮子（Panthera leo leo）、欧亚大陆、阿拉斯加和育空地区的洞穴狮子（Panthera leo spelaea）以及北美的美洲狮子（Panthera leo atrox）。目前，它们的活动范围主要局限于撒哈拉以南非洲地区，还有印度古吉拉特邦的卡迪亚瓦尔半岛上的一小群孤立的亚洲狮子。全球狮子数量的减少始于大约14000年前更新世晚期洞狮和美洲残暴狮子的灭绝。最近，现代狮群从欧亚大陆西南部（19世纪和20世纪）和北非（20世纪）消失（图1A），可能是人为因素的结果。在过去的150年中，这一下降导致了北非的野生狮子、南非的开普敦、中东的狮子种群在野外灭绝，并导致了残存的所有狮子的分裂和种群减少，尽管狮子的全球遗传结构，包括现存的和已经灭绝的谱系，在以前的研究中已经被探索过，这些推论是基于线粒体DNA（mtDNA）数据（5⇓8）或有限数量的线粒体和常染色体标记。在这里，我们利用来自一组现代、历史和更新世狮子的全基因组重排序数据，包括它们当前和以前分布的代表，对这些先前的发现进行了扩展。特别是，我们的目的是回答：1）现代狮子和洞狮之间发现了哪些系统发育关系？2） 有没有现代狮子种群在基因上更接近已经灭绝的洞狮？3） 不同的现代狮子血统是什么时候开始分化的？4）它们过去的遗传多样性与现在的相比如何？
狮子曾经是全球分布最广的哺乳动物，在非洲、欧亚大陆和美洲有着不同的种群。我们生成了一个基因组数据集，其中包括2只已灭绝的更新世洞狮，12只来自非洲和中东历史上已灭绝的狮子，以及6只来自非洲和印度的现代狮子。我们的分析表明，更新世洞狮在种群结构和混合水平上与其他狮子群没有杂交的迹象，具有最大的区别。我们还确认了其它现存狮子种群之间的长期划分，并评估了个体样本中的遗传多样性。我们的工作提供了关于全球狮子物种复合体的复杂性质及其进化的观点，并为现代狮子区域种群提供了保护数据。
狮子是世界上最具标志性的大型动物之一，但人们对它们的时空人口历史和种群分化知之甚少。在现代狮子中，我们发现了大约70000年前分化的两个主要血统，有明显的证据表明随后的基因流动。我们的数据还揭示了印度狮子中几乎完全没有遗传多样性，这可能是由于最近记录在案的极低有效种群数量所致。我们的结果有助于了解狮子的进化史，并补充保护这一脆弱物种多样性的努力。
直到最近，狮子（Panthera leo）还是分布最广的陆生哺乳动物之一。狮子作为一种顶级食肉动物，具有重要的生态影响，在人类图像学中占有突出的地位。在更新世，狮子分布在广阔的地理区域。这包括欧亚大陆的现代狮子（Panthera leo leo）、欧亚大陆、阿拉斯加和育空地区的洞穴狮子（Panthera leo spelaea）以及北美的美洲狮子（Panthera leo atrox）。目前，它们的活动范围主要局限于撒哈拉以南非洲地区，还有印度古吉拉特邦的卡迪亚瓦尔半岛上的一小群孤立的亚洲狮子。全球狮子数量的减少始于大约14000年前更新世晚期洞狮和美洲残暴狮子的灭绝。最近，现代狮群从欧亚大陆西南部（19世纪和20世纪）和北非（20世纪）消失（图1A），可能是人为因素的结果。在过去的150年中，这一下降导致了北非的野生狮子、南非的开普敦、中东的狮子种群在野外灭绝，并导致了残存的所有狮子的分裂和种群减少，尽管狮子的全球遗传结构，包括现存的和已经灭绝的谱系，在以前的研究中已经被探索过，这些推论是基于线粒体DNA（mtDNA）数据（5⇓8）或有限数量的线粒体和常染色体标记。在这里，我们利用来自一组现代、历史和更新世狮子的全基因组重排序数据，包括它们当前和以前分布的代表，对这些先前的发现进行了扩展。特别是，我们的目的是回答：1）现代狮子和洞狮之间发现了哪些系统发育关系？2） 有没有现代狮子种群在基因上更接近已经灭绝的洞狮？3） 不同的现代狮子血统是什么时候开始分化的？4）它们过去的遗传多样性与现在的相比如何？
狮子数据集和全基因组系统发育
我们从20个古代和现代个体中产生了全基因组序列。其中包括来自西伯利亚和育空地区的2个洞狮子标本，它们的放射性碳年代均为距今约30000年前的14摄氏度，它们的平均覆盖深度分别为5.3倍和0.6倍（见附录，表S1）。我们现代狮子的代表是15世纪到1959年间收集的12个历史上的狮子Panthera leo样本，其基因组覆盖范围从0.16倍到16.2倍不等（见附录，表S1）。这些样本的地理分布大致涵盖了现代狮子的历史范围，包括它们目前已灭绝的地区（北非、南非开普敦省和西亚）（图1A）。我们用来自东非和南部非洲（n=4）和印度（n=2）的6个现生野生动物样本以及从动物园（11）收集的2个撒哈拉以南非洲狮子的全基因组序列完成了我们的数据集。
为了获得样本间关系的概述，特别是参考先前的结果，我们建立了基于个体间全基因组成对差异的系统发育树（图1B）。与之前基于mtDNA（5⇓8）的分析一致，洞狮是单系的，是所有现代狮子的明显外群。在现代狮子中，我们发现了两个谱系，一个是由亚洲、北非和西非狮子组成的北方谱系，另一个是由中、东非和南非狮子组成的南方谱系（图1B）。现代狮子体内的这种划分与使用mtDNA和结合mtDNA/常染色体标记检测到的模式基本一致。然而，我们的全基因组数据揭示了一些重要的差异和细节。首先，mtDNA数据一致地将中非狮群与北方狮群聚在一起（这一模式在我们的mtDNA系统发育史中保持不变，SI附录，图S1）。相反，我们对全基因组测序（WGS）数据的分析将中非狮子与南方血统的狮子进行了分组（图1B）。此外，对整个基因组的局部系谱的分析也支持这种拓扑结构（SI附录，图S19），以及低重组区域（SI附录，图S21）的系统发育信号，这些基因点特别有助于在高度混合的谱系中产生系统发育，如猫种。
同样，这项研究（国际单位制附录，图S1）和先前的研究的线粒体数据表明，灭绝的北非狮与亚洲狮而不是西非狮有一个更近的共同祖先，这与将北非狮与西非狮紧密相连的全基因组数据不一致（图1B）。线粒体DNA和细胞核DNA数据集之间的这种不一致在猫科动物中并不罕见，可能反映了单个非结合标记（如线粒体DNA）的随机排序和/或性别偏向群体连接性模式。
我们从20个古代和现代个体中产生了全基因组序列。其中包括来自西伯利亚和育空地区的2个洞狮子标本，它们的放射性碳年代均为距今约30000年前的14摄氏度，它们的平均覆盖深度分别为5.3倍和0.6倍（见附录，表S1）。我们现代狮子的代表是15世纪到1959年间收集的12个历史上的狮子Panthera leo样本，其基因组覆盖范围从0.16倍到16.2倍不等（见附录，表S1）。这些样本的地理分布大致涵盖了现代狮子的历史范围，包括它们目前已灭绝的地区（北非、南非开普敦省和西亚）（图1A）。我们用来自东非和南部非洲（n=4）和印度（n=2）的6个现生野生动物样本以及从动物园（11）收集的2个撒哈拉以南非洲狮子的全基因组序列完成了我们的数据集。
为了获得样本间关系的概述，特别是参考先前的结果，我们建立了基于个体间全基因组成对差异的系统发育树（图1B）。与之前基于mtDNA（5⇓8）的分析一致，洞狮是单系的，是所有现代狮子的明显外群。在现代狮子中，我们发现了两个谱系，一个是由亚洲、北非和西非狮子组成的北方谱系，另一个是由中、东非和南非狮子组成的南方谱系（图1B）。现代狮子体内的这种划分与使用mtDNA和结合mtDNA/常染色体标记检测到的模式基本一致。然而，我们的全基因组数据揭示了一些重要的差异和细节。首先，mtDNA数据一致地将中非狮群与北方狮群聚在一起（这一模式在我们的mtDNA系统发育史中保持不变，SI附录，图S1）。相反，我们对全基因组测序（WGS）数据的分析将中非狮子与南方血统的狮子进行了分组（图1B）。此外，对整个基因组的局部系谱的分析也支持这种拓扑结构（SI附录，图S19），以及低重组区域（SI附录，图S21）的系统发育信号，这些基因点特别有助于在高度混合的谱系中产生系统发育，如猫种。
同样，这项研究（国际单位制附录，图S1）和先前的研究的线粒体数据表明，灭绝的北非狮与亚洲狮而不是西非狮有一个更近的共同祖先，这与将北非狮与西非狮紧密相连的全基因组数据不一致（图1B）。线粒体DNA和细胞核DNA数据集之间的这种不一致在猫科动物中并不罕见，可能反映了单个非结合标记（如线粒体DNA）的随机排序和/或性别偏向群体连接性模式。
洞狮与现代狮子的区别
接下来，我们利用全基因组数据来估计狮子的主要分支何时彼此分离。先前基于线粒体基因组部分片段的研究估计，洞狮和现代狮子大约在50万年前就已经分化了，使用的是祖先洞狮Panthera fossilis化石记录中的外观。最近，利用全线粒体序列和多个化石限制条件，估计发散时间为189万年前。为了研究这些估计值之间的差异，并充分解决洞穴狮在系统发育中的位置问题，我们采用了三种独立的方法，即利用全基因组序列的能力，而不依赖化石记录校准来估计洞狮和现代狮之间的分歧时间。
首先，我们通过估计个体A（如西伯利亚或育空狮子）携带一个在现代狮子个体B中作为杂合子发现的衍生等位基因的概率F（A derived | Bheterozygous）来研究祖先种群之间的分裂时间。然后，使用此汇总统计来估计分歧时间给出了用成对序列（PSMC）推断的现代狮子种群历史模型（18）。我们估计，F（洞穴狮|现代狮）的平均值为∼0.15（图2A），这意味着洞狮携带的衍生等位基因在现代狮检测到的杂合位点中占∼15%（14.7-16.4%；SI附录，表S2）。通过对F（洞狮|现代狮）的预期分布模式的模拟，考虑到现代狮的种群历史、每代（11）4.5×10-9的突变率（μ）和5年（19）的世代时间，我们估计这两个谱系在大约470000年前分化（图2A；392000年至529000年前，SI附录，表S3）。
e利用西伯利亚洞狮子是雄性的事实，进一步探讨了洞狮和现代狮子之间的分歧时间（见附录，表5）。雄性X染色体可以用来构建假二倍体基因组，并估计其祖先群体之间的结合率。由于有效群体大小（Ne）与在特定时间点发生的聚结事件的数量成反比，从两个不同群体的假二倍体染色体推断出的Ne应在其聚结时突然增加，因为假设分裂后发生生殖隔离，在这段估计时间后不会发生结合事件。事实上，我们从洞狮和每只现代狮子的PSMC结合X染色体推断，Ne在495000年前急剧增加到无法测量的大尺寸（图2B；460000年前到578000年前，SI附录，表S6）。然而，我们提醒您，由于西伯利亚洞狮X染色体的覆盖深度较低（1.96倍，SI附录，表S5），因此估计值可能会增加不确定性。
我们还评估了序列散度（dxy）的估计值，该估计值应与共祖（Neanc）的分裂时间（T）和Ne（dxy=2Tμ+4Nancμ）直接相关。我们发现，西伯利亚洞狮和现代狮子之间仅使用横截的失配率是平均dxy=0.00067（SI附录，图S6）。假设μ=4.5×10-9/代（11），过渡/横截比为1.9（国际单位制第4节），西伯利亚洞穴狮子6000代（国际单位制附录，表S1）和东北地区55000只个体（图3A）的分支缩短，我们得到了约108000代的分裂时间[540000年假设生成时间为5y（19）]。鉴于我们的估计大致一致，我们得出结论，洞狮和现代狮子之间最有可能的分裂时间是大约50万年前。这一估计也与欧洲化石记录（5）中的早中更新世化石相一致。
接下来，我们利用全基因组数据来估计狮子的主要分支何时彼此分离。先前基于线粒体基因组部分片段的研究估计，洞狮和现代狮子大约在50万年前就已经分化了，使用的是祖先洞狮Panthera fossilis化石记录中的外观。最近，利用全线粒体序列和多个化石限制条件，估计发散时间为189万年前。为了研究这些估计值之间的差异，并充分解决洞穴狮在系统发育中的位置问题，我们采用了三种独立的方法，即利用全基因组序列的能力，而不依赖化石记录校准来估计洞狮和现代狮之间的分歧时间。
首先，我们通过估计个体A（如西伯利亚或育空狮子）携带一个在现代狮子个体B中作为杂合子发现的衍生等位基因的概率F（A derived | Bheterozygous）来研究祖先种群之间的分裂时间。然后，使用此汇总统计来估计分歧时间给出了用成对序列（PSMC）推断的现代狮子种群历史模型（18）。我们估计，F（洞穴狮|现代狮）的平均值为∼0.15（图2A），这意味着洞狮携带的衍生等位基因在现代狮检测到的杂合位点中占∼15%（14.7-16.4%；SI附录，表S2）。通过对F（洞狮|现代狮）的预期分布模式的模拟，考虑到现代狮的种群历史、每代（11）4.5×10-9的突变率（μ）和5年（19）的世代时间，我们估计这两个谱系在大约470000年前分化（图2A；392000年至529000年前，SI附录，表S3）。
e利用西伯利亚洞狮子是雄性的事实，进一步探讨了洞狮和现代狮子之间的分歧时间（见附录，表5）。雄性X染色体可以用来构建假二倍体基因组，并估计其祖先群体之间的结合率。由于有效群体大小（Ne）与在特定时间点发生的聚结事件的数量成反比，从两个不同群体的假二倍体染色体推断出的Ne应在其聚结时突然增加，因为假设分裂后发生生殖隔离，在这段估计时间后不会发生结合事件。事实上，我们从洞狮和每只现代狮子的PSMC结合X染色体推断，Ne在495000年前急剧增加到无法测量的大尺寸（图2B；460000年前到578000年前，SI附录，表S6）。然而，我们提醒您，由于西伯利亚洞狮X染色体的覆盖深度较低（1.96倍，SI附录，表S5），因此估计值可能会增加不确定性。
我们还评估了序列散度（dxy）的估计值，该估计值应与共祖（Neanc）的分裂时间（T）和Ne（dxy=2Tμ+4Nancμ）直接相关。我们发现，西伯利亚洞狮和现代狮子之间仅使用横截的失配率是平均dxy=0.00067（SI附录，图S6）。假设μ=4.5×10-9/代（11），过渡/横截比为1.9（国际单位制第4节），西伯利亚洞穴狮子6000代（国际单位制附录，表S1）和东北地区55000只个体（图3A）的分支缩短，我们得到了约108000代的分裂时间[540000年假设生成时间为5y（19）]。鉴于我们的估计大致一致，我们得出结论，洞狮和现代狮子之间最有可能的分裂时间是大约50万年前。这一估计也与欧洲化石记录（5）中的早中更新世化石相一致。
洞狮和现代狮子之间的基因流动。
我们接下来探索了洞狮和现代狮子之间基因流动的证据，它们可能在更新世（20）期间在欧亚大陆西南部有一个可能的接触带。为了正式检验现存现代狮子种群与洞狮的相对关联性，我们采用了D统计量（17，21）。在零假设（D=0，种群间无基因流动）下，所有现代狮子在以下种群历史下都应与洞狮子对称相关：{[（现代狮子1，现代狮子2），洞狮]，云豹}。我们计算了这段历史的所有可能组合，迭代了所有现代狮子和两个洞狮个体。我们发现，涉及西伯利亚洞狮的大多数测试都支持零假设（尽管其中只有少数测试具有边缘显著性| Z |>3.3，图2C），表明任何现存的现代狮子血统和西伯利亚洞狮之间很少或没有基因交流。这与我们对F（A | B）和dxy的估计一致，后者在现代狮子种群中产生了相似的值（SI附录，表S3和图S6）。
相比之下，育空洞狮的估计D-统计表明，它与南非现代狮子共享的等位基因比与其他现代狮子种群共享的等位基因更多（见附录，图S7B）。考虑到西伯利亚洞狮试验的结果以及南非和北美西北部之间的地理距离，这一结果出人意料。然而，我们注意到，目前的种群位置并不一定代表数百至数千代前狮子的祖先分布模式。不涉及基因流的其他复杂情况也可以适应这种观察（国际单位制附录，第9节）。然而，当我们使用数据的一个子集时，我们能够重现这个结果，这样西伯利亚洞狮的覆盖深度与育空地区的个体相似（见附录，图S7D）。因此，我们认为结果可能来自以下因素：1）育空洞狮的低覆盖深度（0.6倍，国际单位附录，表S1），和/或2）由参考个体（国际单位附录，第9节）的南部非洲后裔驱动的单核苷酸多态性（snp）调用的偏差。因此，我们的结论是，我们的两个样本所代表的洞狮种群与任何被测试的现代狮子血统之间没有强有力的基因流动证据。
这一观察结果与越来越多的大型猫科动物种间杂交的证据形成鲜明对比。尽管我们不能排除所有现代狮子和洞狮祖先之间基因流动的可能性，但我们假设缺乏混合体可能有一个合理的生物学基础。例如，洞狮和现代狮子可能从来没有同宗。而且，即使它们是，它们可能在行为上或生态上是不相容的。例如，有人认为雄性洞狮没有现代雄狮的特征鬃毛（1）。也许雄性洞穴狮可能缺乏这种显著的第二性特征，从而导致或加强了这些形态之间的行为（性）生殖隔离。这两个世系之间可能存在其他行为和生态差异，包括群体生活和狮群构成，这也可能在生殖隔离中起到作用。例如，对美洲狮和洞穴狮mtDNA的分析与生殖隔离的程度一致（6），表明这些姐妹类群之间可能也存在某种形式的竞争。
我们接下来探索了洞狮和现代狮子之间基因流动的证据，它们可能在更新世（20）期间在欧亚大陆西南部有一个可能的接触带。为了正式检验现存现代狮子种群与洞狮的相对关联性，我们采用了D统计量（17，21）。在零假设（D=0，种群间无基因流动）下，所有现代狮子在以下种群历史下都应与洞狮子对称相关：{[（现代狮子1，现代狮子2），洞狮]，云豹}。我们计算了这段历史的所有可能组合，迭代了所有现代狮子和两个洞狮个体。我们发现，涉及西伯利亚洞狮的大多数测试都支持零假设（尽管其中只有少数测试具有边缘显著性| Z |>3.3，图2C），表明任何现存的现代狮子血统和西伯利亚洞狮之间很少或没有基因交流。这与我们对F（A | B）和dxy的估计一致，后者在现代狮子种群中产生了相似的值（SI附录，表S3和图S6）。
相比之下，育空洞狮的估计D-统计表明，它与南非现代狮子共享的等位基因比与其他现代狮子种群共享的等位基因更多（见附录，图S7B）。考虑到西伯利亚洞狮试验的结果以及南非和北美西北部之间的地理距离，这一结果出人意料。然而，我们注意到，目前的种群位置并不一定代表数百至数千代前狮子的祖先分布模式。不涉及基因流的其他复杂情况也可以适应这种观察（国际单位制附录，第9节）。然而，当我们使用数据的一个子集时，我们能够重现这个结果，这样西伯利亚洞狮的覆盖深度与育空地区的个体相似（见附录，图S7D）。因此，我们认为结果可能来自以下因素：1）育空洞狮的低覆盖深度（0.6倍，国际单位附录，表S1），和/或2）由参考个体（国际单位附录，第9节）的南部非洲后裔驱动的单核苷酸多态性（snp）调用的偏差。因此，我们的结论是，我们的两个样本所代表的洞狮种群与任何被测试的现代狮子血统之间没有强有力的基因流动证据。
这一观察结果与越来越多的大型猫科动物种间杂交的证据形成鲜明对比。尽管我们不能排除所有现代狮子和洞狮祖先之间基因流动的可能性，但我们假设缺乏混合体可能有一个合理的生物学基础。例如，洞狮和现代狮子可能从来没有同宗。而且，即使它们是，它们可能在行为上或生态上是不相容的。例如，有人认为雄性洞狮没有现代雄狮的特征鬃毛（1）。也许雄性洞穴狮可能缺乏这种显著的第二性特征，从而导致或加强了这些形态之间的行为（性）生殖隔离。这两个世系之间可能存在其他行为和生态差异，包括群体生活和狮群构成，这也可能在生殖隔离中起到作用。例如，对美洲狮和洞穴狮mtDNA的分析与生殖隔离的程度一致（6），表明这些姐妹类群之间可能也存在某种形式的竞争。
狮子近亲繁殖
我们的抽样方案使我们能够探索狮子的遗传多样性在时间和空间上是如何变化的，这是一种特别有效的方法来描述种群历史和量化濒危物种的遗传威胁。为此，我们估计了16头狮子的常染色体杂合度，并产生了二倍体基因型，测序覆盖深度超过四倍（见附录，表S1）。为了避免由于死后DNA损伤（SI附录，图S3）而产生的偏见，我们将杂合度计算限制在横截上，这是一种使用所有多态性准确地再现潜在多样性的策略（SI附录，图S16）。为了确定纯合子序列（ROHs），我们还用200 kbp的幻灯片扫描了16个个体在500 kbp的序列窗口中的基因组，并设计了一种将相邻的自合子片段折叠成连续ROHs的方法（SI附录，图S14和第11节）。
西伯利亚洞狮的平均常染色体杂合度在现代狮子观察到的范围内（SI附录，图S8）。ROHs中基因组序列的比例是我们数据集中最低的（9.6%；图4B和SI附录，表S7）。鉴于先前基于mtDNA的研究表明，在47000年至18000年前之间，洞狮的种群存在一个很强的瓶颈，这一时间间隔涵盖了我们西伯利亚标本的年龄（30870±240年；国际单位制附录，表S1），这些结果可能令人惊讶。尽管如此，先前的研究可能低估了当时存在的不同洞狮血统的数量，如果在这里取样的西伯利亚洞狮属于不受强大种群瓶颈影响的种群，这可以解释我们的发现。
正如我们对现代狮子的PSMC分析结果所预期的那样（图3A），我们发现南方血统（7.8到11.6×10-4；SI附录，表S7）中每对碱基的平均常染色体杂合度高于北方血统（0.7到7.5×10-4；SI附录，表S7），除了混合的塞内加尔狮子（12.6×10-4；SI附录，表S7）。类似地，北部种群携带的RoH比南部种群携带的更多，平均时间更长（见附录，表S7），尽管圈养出生的狮子是一个例外，因为它们显示了最近近亲繁殖的特征（长度超过10到100兆碱基对的RoH，图4B）。总的来说，这与它们的祖先从撒哈拉以南非洲迁移到更为孤立的较小种群中时，北方血统连续出现瓶颈的种群历史是一致的。
此外（非排他性地），北方狮种群规模较小也可能是由于持续的人为压力，因为有证据表明近亲繁殖水平和时间范围重叠程度与人类大型文明（例如亚洲的印度河流域和美索不达米亚）之间可能存在相关性；古埃及和北非的希腊罗马帝国）。此外，微卫星数据表明，20世纪以来，随着欧洲殖民地的兴起，南部非洲一些国家狮子的遗传多样性显著下降。事实上，我们的全基因组数据也表明，南方血统的近亲繁殖率最近有所增加（SI附录，图S15）。与三个历史样本相比，四个现生野生个体的纯合性基因组比例平均增加了49%（见附录7）。尽管如此，这些结果必须谨慎解释，因为这里取样的历史样本可能不是当代个体的直接祖先，而且这里分析的样本数量太少，无法确定排除取样数量增加可能影响观察结果。
正如先前的研究所预期的那样，在当今的印度狮子身上发现了基因组多样性的最大减少，其杂合度比南部非洲狮子的杂合度减少了16倍（图4A）。相比之下，北非的狮子似乎保持了与现在的南部狮子相当的杂合性，甚至在它们灭绝后大约100年内。我们发现，约90%的印度狮基因组属于ROHs，相当多的纯合区延伸到50多个巨型碱基对（图4B）。此外，这两只印度狮几乎是相同的，每10公斤碱基对不到三个位点就有不同。印度狮基因组多样性的显著缺失与18世纪后其种群数量的急剧下降是一致的，这主要是由农业的发展、武器的增加以及人类人口中其他熟悉的因素所介导的。
这些因素使印度狮子种群几乎灭绝，到20世纪初，卡迪亚瓦尔半岛的个体数量低至20只。有趣的是，历史上亚洲狮子的基因组显示出更高的杂合度（图4B中，53%的基因组位于ROHs，Pleo_Asia），ROHs往往比现在的印度狮子的基因组短（见附录7，表7），这与1000年至4000年前的老龄群体瓶颈相一致。很有可能我们的历史样本早于20世纪初亚洲狮子遭遇的极端瓶颈。然而，由于没有准确的地理信息来确定这个博物馆样本的来源，在进一步取样之前，关于亚洲狮子种群数量下降的时间和地点的解释仍然很难说。
在孤立的食肉动物种群中也有类似的广泛近亲繁殖足迹。近亲繁殖抑制可通过增加纯合子中的严重有害突变而损害群体的生存能力。为了测试小种群规模和近亲繁殖是否导致了印度狮有害突变的累积，我们使用SIFT（耐不耐排序算法）评估了DNA序列变异的影响，它通过评估同源蛋白质排列中的进化限制来估计错义突变是否可能是有害的。我们发现，印度狮子在纯合子中平均携带12.7%的有害突变（SI附录，图S17和表S8），这意味着大量的遗传负荷，特别是在有害突变是隐性的情况下。这些发现与印度狮子由于广泛的近亲繁殖而导致的精子流动性降低、睾丸激素水平降低和颅骨缺损的报道一致。
此外，为了更直接地评估选择的效果，我们检查了错义有害突变和同义突变之间的纯合子比率。由于有害等位基因在强漂移和弱选择下的频率会增加，因此在小群体中，这一比例预计会升高（40）。事实上，我们发现印度狮的这一比例明显高于非洲狮（见附录1，图S18），这符合一种轻松的选择效果。
我们的抽样方案使我们能够探索狮子的遗传多样性在时间和空间上是如何变化的，这是一种特别有效的方法来描述种群历史和量化濒危物种的遗传威胁。为此，我们估计了16头狮子的常染色体杂合度，并产生了二倍体基因型，测序覆盖深度超过四倍（见附录，表S1）。为了避免由于死后DNA损伤（SI附录，图S3）而产生的偏见，我们将杂合度计算限制在横截上，这是一种使用所有多态性准确地再现潜在多样性的策略（SI附录，图S16）。为了确定纯合子序列（ROHs），我们还用200 kbp的幻灯片扫描了16个个体在500 kbp的序列窗口中的基因组，并设计了一种将相邻的自合子片段折叠成连续ROHs的方法（SI附录，图S14和第11节）。
西伯利亚洞狮的平均常染色体杂合度在现代狮子观察到的范围内（SI附录，图S8）。ROHs中基因组序列的比例是我们数据集中最低的（9.6%；图4B和SI附录，表S7）。鉴于先前基于mtDNA的研究表明，在47000年至18000年前之间，洞狮的种群存在一个很强的瓶颈，这一时间间隔涵盖了我们西伯利亚标本的年龄（30870±240年；国际单位制附录，表S1），这些结果可能令人惊讶。尽管如此，先前的研究可能低估了当时存在的不同洞狮血统的数量，如果在这里取样的西伯利亚洞狮属于不受强大种群瓶颈影响的种群，这可以解释我们的发现。
正如我们对现代狮子的PSMC分析结果所预期的那样（图3A），我们发现南方血统（7.8到11.6×10-4；SI附录，表S7）中每对碱基的平均常染色体杂合度高于北方血统（0.7到7.5×10-4；SI附录，表S7），除了混合的塞内加尔狮子（12.6×10-4；SI附录，表S7）。类似地，北部种群携带的RoH比南部种群携带的更多，平均时间更长（见附录，表S7），尽管圈养出生的狮子是一个例外，因为它们显示了最近近亲繁殖的特征（长度超过10到100兆碱基对的RoH，图4B）。总的来说，这与它们的祖先从撒哈拉以南非洲迁移到更为孤立的较小种群中时，北方血统连续出现瓶颈的种群历史是一致的。
此外（非排他性地），北方狮种群规模较小也可能是由于持续的人为压力，因为有证据表明近亲繁殖水平和时间范围重叠程度与人类大型文明（例如亚洲的印度河流域和美索不达米亚）之间可能存在相关性；古埃及和北非的希腊罗马帝国）。此外，微卫星数据表明，20世纪以来，随着欧洲殖民地的兴起，南部非洲一些国家狮子的遗传多样性显著下降。事实上，我们的全基因组数据也表明，南方血统的近亲繁殖率最近有所增加（SI附录，图S15）。与三个历史样本相比，四个现生野生个体的纯合性基因组比例平均增加了49%（见附录7）。尽管如此，这些结果必须谨慎解释，因为这里取样的历史样本可能不是当代个体的直接祖先，而且这里分析的样本数量太少，无法确定排除取样数量增加可能影响观察结果。
正如先前的研究所预期的那样，在当今的印度狮子身上发现了基因组多样性的最大减少，其杂合度比南部非洲狮子的杂合度减少了16倍（图4A）。相比之下，北非的狮子似乎保持了与现在的南部狮子相当的杂合性，甚至在它们灭绝后大约100年内。我们发现，约90%的印度狮基因组属于ROHs，相当多的纯合区延伸到50多个巨型碱基对（图4B）。此外，这两只印度狮几乎是相同的，每10公斤碱基对不到三个位点就有不同。印度狮基因组多样性的显著缺失与18世纪后其种群数量的急剧下降是一致的，这主要是由农业的发展、武器的增加以及人类人口中其他熟悉的因素所介导的。
这些因素使印度狮子种群几乎灭绝，到20世纪初，卡迪亚瓦尔半岛的个体数量低至20只。有趣的是，历史上亚洲狮子的基因组显示出更高的杂合度（图4B中，53%的基因组位于ROHs，Pleo_Asia），ROHs往往比现在的印度狮子的基因组短（见附录7，表7），这与1000年至4000年前的老龄群体瓶颈相一致。很有可能我们的历史样本早于20世纪初亚洲狮子遭遇的极端瓶颈。然而，由于没有准确的地理信息来确定这个博物馆样本的来源，在进一步取样之前，关于亚洲狮子种群数量下降的时间和地点的解释仍然很难说。
在孤立的食肉动物种群中也有类似的广泛近亲繁殖足迹。近亲繁殖抑制可通过增加纯合子中的严重有害突变而损害群体的生存能力。为了测试小种群规模和近亲繁殖是否导致了印度狮有害突变的累积，我们使用SIFT（耐不耐排序算法）评估了DNA序列变异的影响，它通过评估同源蛋白质排列中的进化限制来估计错义突变是否可能是有害的。我们发现，印度狮子在纯合子中平均携带12.7%的有害突变（SI附录，图S17和表S8），这意味着大量的遗传负荷，特别是在有害突变是隐性的情况下。这些发现与印度狮子由于广泛的近亲繁殖而导致的精子流动性降低、睾丸激素水平降低和颅骨缺损的报道一致。
此外，为了更直接地评估选择的效果，我们检查了错义有害突变和同义突变之间的纯合子比率。由于有害等位基因在强漂移和弱选择下的频率会增加，因此在小群体中，这一比例预计会升高（40）。事实上，我们发现印度狮的这一比例明显高于非洲狮（见附录1，图S18），这符合一种轻松的选择效果。
对保护的影响
历史上，现代狮子有11个亚种被确认（41）。2017年，根据分子研究结果，这一数字减少到两个（42）：1）P.leo；在亚洲、西非和中非；2）P.leo Melanchaita；在东非和南非。在此，在这里，我们显示，尽管中非非洲狮在基于mtDNA的系统发育中与利奥假单胞菌成簇（SI附录，图S1）。但它们的全基因组血统显示出与狮子假单胞菌的亲和力更高因此，我们的结果表明，中非狮子的分类地位可能需要修改。然而，我们警告说，我们的数据是基于一只野生中非狮子的全基因组数据（见附录1表），最近一项使用全基因组和微卫星数据的研究表明，刚果民主共和国（刚果民主共和国）和喀麦隆的中非狮子优先与北非狮聚居。此外，中非和西非的基因流动在过去可能很常见（图3B）：这两个谱系可能长期生活在同一性中，其遗传分化并不高。无论如何，进一步的研究应增加从西非和中非取样，以充分解决这一问题。
我们的研究结果还提供了对现已灭绝的开普敦和巴巴里狮子种群的见识，它们都被认为代表着不同的群体。根据形态（雄性的黑色大鬃毛），好望角狮被认为是一种独特的狮子种群/亚种，只在南非共和国南部发现。然而，最近基于mtDNA数据的证据表明，好望角狮可能不是系统发育上独一无二的。我们的全基因组数据支持这一发现，并将好望角狮放在南非狮的遗传多样性中（图1A）。此外，已灭绝的北非狮子的复原也引起了北非内外自然资源保护者的注意。尽管有间接证据表明北非狮可能在圈养中存活下来，但摩洛哥皇家动物园野生巴巴里狮的后代似乎是中非狮子的后裔。基于mtDNA的研究认为，北非狮可以利用现存最密切相关的种群印度狮来恢复。然而，我们显示，虽然印度和北非狮子是密切相关的mtDNA（SI附录，图S1），全基因组数据显示西非狮子是最密切相关的血统（图1B）。因此，我们的结论是，任何恢复北非狮的范围都应该考虑西非狮是比印度狮更好的“捐赠者”群体。
最后，我们的研究结果可能有助于保护剩余的野生狮子。例如，在非洲的背景下，我们希望未来的研究能够以我们的数据为基础，探索随着时间的推移，种群多样性是如何变化的；例如，通过量化基因组侵蚀。此外，它们可能与印度次大陆有关，在印度次大陆，今天狮子只在古吉拉特邦的卡迪亚瓦尔半岛的吉尔森林周围发现。首先，与之前的出版物一致，我们没有发现任何证据支持最近的说法，即剩余的种群不是本地种群，而是从印度境外引进的，因为我们的印度狮与其他抽样种群在基因上明显不同（图1B）。第二，尽管在经历了几个世纪的衰退之后，保护工作导致了种群数量的增加，但它们显著缺乏基因组多样性，这表明它们极易受到近亲繁殖抑制和遗传侵蚀以及未来病原体爆发的影响。鉴于我们的数据表明，它们在大约30000年前与北部狮群中的其他现存种群不同（见附录，图S9），未来需要考虑的一个行动是通过与这些狮子的远缘繁殖来提高它们的遗传多样性。然而，在这方面，我们充分认识到，这一战略在政治上既具有挑战性，而且，鉴于最近对罗亚尔岛国家公园狼群基因导入的影响所作的观察，不能保证是有益的，因此，不应轻视这些决定。
历史上，现代狮子有11个亚种被确认（41）。2017年，根据分子研究结果，这一数字减少到两个（42）：1）P.leo；在亚洲、西非和中非；2）P.leo Melanchaita；在东非和南非。在此，在这里，我们显示，尽管中非非洲狮在基于mtDNA的系统发育中与利奥假单胞菌成簇（SI附录，图S1）。但它们的全基因组血统显示出与狮子假单胞菌的亲和力更高因此，我们的结果表明，中非狮子的分类地位可能需要修改。然而，我们警告说，我们的数据是基于一只野生中非狮子的全基因组数据（见附录1表），最近一项使用全基因组和微卫星数据的研究表明，刚果民主共和国（刚果民主共和国）和喀麦隆的中非狮子优先与北非狮聚居。此外，中非和西非的基因流动在过去可能很常见（图3B）：这两个谱系可能长期生活在同一性中，其遗传分化并不高。无论如何，进一步的研究应增加从西非和中非取样，以充分解决这一问题。
我们的研究结果还提供了对现已灭绝的开普敦和巴巴里狮子种群的见识，它们都被认为代表着不同的群体。根据形态（雄性的黑色大鬃毛），好望角狮被认为是一种独特的狮子种群/亚种，只在南非共和国南部发现。然而，最近基于mtDNA数据的证据表明，好望角狮可能不是系统发育上独一无二的。我们的全基因组数据支持这一发现，并将好望角狮放在南非狮的遗传多样性中（图1A）。此外，已灭绝的北非狮子的复原也引起了北非内外自然资源保护者的注意。尽管有间接证据表明北非狮可能在圈养中存活下来，但摩洛哥皇家动物园野生巴巴里狮的后代似乎是中非狮子的后裔。基于mtDNA的研究认为，北非狮可以利用现存最密切相关的种群印度狮来恢复。然而，我们显示，虽然印度和北非狮子是密切相关的mtDNA（SI附录，图S1），全基因组数据显示西非狮子是最密切相关的血统（图1B）。因此，我们的结论是，任何恢复北非狮的范围都应该考虑西非狮是比印度狮更好的“捐赠者”群体。
最后，我们的研究结果可能有助于保护剩余的野生狮子。例如，在非洲的背景下，我们希望未来的研究能够以我们的数据为基础，探索随着时间的推移，种群多样性是如何变化的；例如，通过量化基因组侵蚀。此外，它们可能与印度次大陆有关，在印度次大陆，今天狮子只在古吉拉特邦的卡迪亚瓦尔半岛的吉尔森林周围发现。首先，与之前的出版物一致，我们没有发现任何证据支持最近的说法，即剩余的种群不是本地种群，而是从印度境外引进的，因为我们的印度狮与其他抽样种群在基因上明显不同（图1B）。第二，尽管在经历了几个世纪的衰退之后，保护工作导致了种群数量的增加，但它们显著缺乏基因组多样性，这表明它们极易受到近亲繁殖抑制和遗传侵蚀以及未来病原体爆发的影响。鉴于我们的数据表明，它们在大约30000年前与北部狮群中的其他现存种群不同（见附录，图S9），未来需要考虑的一个行动是通过与这些狮子的远缘繁殖来提高它们的遗传多样性。然而，在这方面，我们充分认识到，这一战略在政治上既具有挑战性，而且，鉴于最近对罗亚尔岛国家公园狼群基因导入的影响所作的观察，不能保证是有益的，因此，不应轻视这些决定。
狮子的关注点：古生物学和史料
这是一个值得从伊索（公元前620-564年）开始的评论。荷马时代（公元前8-7年）的八种古希腊文献表明，狮子在野生动物中被提及的频率最高，仅被六种直接人类常见驯养动物所超越。一、提到这种猛兽的数量远远超过那些相对较大、危险且价值很高的食肉动物（图1）。这与考古中狮子骨头相对代表性不足形成鲜明对比。正如A.Meyer在一个多世纪前以远见卓识指出的，“从文献学的角度来看，显然没有理由怀疑……狮子确实生活在欧洲……大约公元前500年……[尽管]直到最近希腊还没有发现狮子骨头，人们应该考虑到在这些土地上进行的挖掘工作是多么的少”。二、仅仅四分之一个世纪后，在公元前5-2世纪的欧比亚遗址（Ol'bia），一个希腊殖民地，位于现代乌克兰的黑海沿岸，进行了一次挖掘，确实发现了大型猫科动物的第一批骨头；三、当时归于动物园饲养的动物或进口的珍贵毛皮。四、尽管必须始终考虑到这些可能性，重新确认迈耶乐观的观点：在过去三十年中，巴尔干地区发现的大型动物群已经产生了越来越多的史前和早期历史时期的狮子遗骸。这项研究试图调和历史记录与古动物学之间的矛盾证据。作为在这项研究的动物学方面，在区分欧洲晚冰期狮子和全新世狮子的骨骼方面存在着根本的困难。更新世洞狮（Panthera leo spelaea Goldfuss，1810）和最近的狮子（Panthera leo Linnaeus，1758）之间的形态计量差异可以忽略不计。虽然洞狮的骨骼往往更大，但仅使用零星出现的骨骼往往无法准确识别。古老的DNA序列表明，来自奥地利和德国南部的洞狮代表了从非洲和亚洲的狮子中分化出来的大约60万年的血统，并且在这两个大陆没有线粒体后代的情况下就灭绝了。然而，根据惯例，即使是这种古老的、遥远的形式，也可能在单一物种的命名范围内。五、它们和现代狮子有着密切的关系。现已灭绝的北非野蛮狮（Panthera leo Linnaeus，1758）和亚洲狮（Panthera leo persica Meyer，1826）的颅骨特征非常相似。一定有一个毗连的种群居住在北非和亚洲。此外，东南欧的狮群可能曾经与中东和北非的狮群相连，尽管欧洲狮群有时被认为是亚洲亚种的一部分。然而，似乎正是4000年前尼罗河和西奈半岛上人类数量的增长，事实上打乱了北非和中东狮子群之间的基因流动。
在《伊利亚特》中，荷马（约公元前8世纪）使用了二十多个比喻，其中狮子攻击了家养动物，并可能显示出试图将狮子赶走的人。这些比喻传统上被解释为基于荷马的个人观察，大概是在爱奥尼亚。300年后的希罗多德（公元前485-425年）注意到：“狮子王国的边界是流经阿卜杜拉的尼斯奥斯河和流经阿卡纳尼亚的阿奇卢兹河。尼索斯河的东边，欧洲较近的地方，以及大陆其他地方的阿奇洛斯河的西边，都看不到狮子；但它们是在这些河流之间的国家里发现的。”一个世纪后，色诺芬（公元前431-355年）写道，“狮子……在盘古大陆附近的外国国家被捕获……”。盘古大陆位于塞萨洛尼基附近。下一个提到狮子的作者是大约50年后的亚里士多德（公元前384-322），他已经把狮子称为“稀有动物……在很多地方都找不到”。在整个欧洲，它只出现在阿奇卢兹河和尼斯湖水之间的乡村地区（图2.1）。虽然没有提到动物的起源，但在这里值得一提的是希腊和罗马作家（主要是公元一世纪和二世纪）记录在公共场合的狮子。据信在公元80-100年左右，有14头狮子在现今的希腊境内灭绝（图2.2）。15公元前2世纪，罗马和其他权力中心的外来动物展览的记录间接表明，欧洲对狮子的需求一直在持续增长。这样的“展示”主要由野兽与其它野兽或人类之间的致命搏击组成。这些游戏有着悠久而血腥的传统：亚述人在节日里猎杀狮子，随着狮子从笼子里释放出来。在罗马最早记录的此类表演是狮子（和豹子）的猎杀（分阶段进行的马戏团狩猎），在公元前186年由马库斯富尔维乌斯诺比利奥尔和公元前169年由罗马市治安官，当其中63个非洲野兽（即大型猫科动物）在马戏团被杀。公元前104年，卢修斯·李西尼乌斯·克拉索斯和昆特斯·穆修斯·斯卡埃沃拉也在那里展示了“大量的狮子”。当代文字记录中的地方观察狮子在巴尔干与东欧灭绝。
这是一个值得从伊索（公元前620-564年）开始的评论。荷马时代（公元前8-7年）的八种古希腊文献表明，狮子在野生动物中被提及的频率最高，仅被六种直接人类常见驯养动物所超越。一、提到这种猛兽的数量远远超过那些相对较大、危险且价值很高的食肉动物（图1）。这与考古中狮子骨头相对代表性不足形成鲜明对比。正如A.Meyer在一个多世纪前以远见卓识指出的，“从文献学的角度来看，显然没有理由怀疑……狮子确实生活在欧洲……大约公元前500年……[尽管]直到最近希腊还没有发现狮子骨头，人们应该考虑到在这些土地上进行的挖掘工作是多么的少”。二、仅仅四分之一个世纪后，在公元前5-2世纪的欧比亚遗址（Ol'bia），一个希腊殖民地，位于现代乌克兰的黑海沿岸，进行了一次挖掘，确实发现了大型猫科动物的第一批骨头；三、当时归于动物园饲养的动物或进口的珍贵毛皮。四、尽管必须始终考虑到这些可能性，重新确认迈耶乐观的观点：在过去三十年中，巴尔干地区发现的大型动物群已经产生了越来越多的史前和早期历史时期的狮子遗骸。这项研究试图调和历史记录与古动物学之间的矛盾证据。作为在这项研究的动物学方面，在区分欧洲晚冰期狮子和全新世狮子的骨骼方面存在着根本的困难。更新世洞狮（Panthera leo spelaea Goldfuss，1810）和最近的狮子（Panthera leo Linnaeus，1758）之间的形态计量差异可以忽略不计。虽然洞狮的骨骼往往更大，但仅使用零星出现的骨骼往往无法准确识别。古老的DNA序列表明，来自奥地利和德国南部的洞狮代表了从非洲和亚洲的狮子中分化出来的大约60万年的血统，并且在这两个大陆没有线粒体后代的情况下就灭绝了。然而，根据惯例，即使是这种古老的、遥远的形式，也可能在单一物种的命名范围内。五、它们和现代狮子有着密切的关系。现已灭绝的北非野蛮狮（Panthera leo Linnaeus，1758）和亚洲狮（Panthera leo persica Meyer，1826）的颅骨特征非常相似。一定有一个毗连的种群居住在北非和亚洲。此外，东南欧的狮群可能曾经与中东和北非的狮群相连，尽管欧洲狮群有时被认为是亚洲亚种的一部分。然而，似乎正是4000年前尼罗河和西奈半岛上人类数量的增长，事实上打乱了北非和中东狮子群之间的基因流动。
在《伊利亚特》中，荷马（约公元前8世纪）使用了二十多个比喻，其中狮子攻击了家养动物，并可能显示出试图将狮子赶走的人。这些比喻传统上被解释为基于荷马的个人观察，大概是在爱奥尼亚。300年后的希罗多德（公元前485-425年）注意到：“狮子王国的边界是流经阿卜杜拉的尼斯奥斯河和流经阿卡纳尼亚的阿奇卢兹河。尼索斯河的东边，欧洲较近的地方，以及大陆其他地方的阿奇洛斯河的西边，都看不到狮子；但它们是在这些河流之间的国家里发现的。”一个世纪后，色诺芬（公元前431-355年）写道，“狮子……在盘古大陆附近的外国国家被捕获……”。盘古大陆位于塞萨洛尼基附近。下一个提到狮子的作者是大约50年后的亚里士多德（公元前384-322），他已经把狮子称为“稀有动物……在很多地方都找不到”。在整个欧洲，它只出现在阿奇卢兹河和尼斯湖水之间的乡村地区（图2.1）。虽然没有提到动物的起源，但在这里值得一提的是希腊和罗马作家（主要是公元一世纪和二世纪）记录在公共场合的狮子。据信在公元80-100年左右，有14头狮子在现今的希腊境内灭绝（图2.2）。15公元前2世纪，罗马和其他权力中心的外来动物展览的记录间接表明，欧洲对狮子的需求一直在持续增长。这样的“展示”主要由野兽与其它野兽或人类之间的致命搏击组成。这些游戏有着悠久而血腥的传统：亚述人在节日里猎杀狮子，随着狮子从笼子里释放出来。在罗马最早记录的此类表演是狮子（和豹子）的猎杀（分阶段进行的马戏团狩猎），在公元前186年由马库斯富尔维乌斯诺比利奥尔和公元前169年由罗马市治安官，当其中63个非洲野兽（即大型猫科动物）在马戏团被杀。公元前104年，卢修斯·李西尼乌斯·克拉索斯和昆特斯·穆修斯·斯卡埃沃拉也在那里展示了“大量的狮子”。当代文字记录中的地方观察狮子在巴尔干与东欧灭绝。
随着欧洲狮子数量的减少，欧洲古代精英们进口狮子的地区包括非洲、阿拉伯和叙利亚以及美索不达米亚。直到大约公元10世纪，阿塞拜疆地区也可能发现狮子。它们从芦苇丛和开阔林地消失的主要原因是人类数量的增加和环境条件的变化，这导致了该地区有蹄类动物的减少（图2.3）。在《旧约全书》中反复出现的可能是亚洲狮（约150次），最引人注目的是在《法官之书》中与参孙作战。他们被认为存在于巴勒斯坦直到公元1400年左右。在撒玛利亚附近和12世纪左右仍然可以发现狮子（图2.4）。在这一点上，北非的第一波狮子灭绝值得简短地讨论。巴巴拉狮子是所有亚种中最大的一种，自古以来一直是欧洲的稳定支柱：例如，苏拉在公元前2世纪在罗马上演了100头“鬃毛”狮子，莫雷塔尼亚国王博楚斯的礼物。克劳迪安相信，斯蒂里科一定会从非洲获得“超级狮子”（eximii leones），在他的领事馆比赛中展示。这些书面资料都是由肖像记录完成的。在公元3-4世纪的一些作品中，大多来自北非，描绘了伟大的狩猎派对，动物被捕获、打包并运到不同的目的地，以便能够登台表演。不列颠群岛上已知的最早的全新世狮子属于伦敦塔皇家动物园。DNA证据显示，在塔楼护城河中发现的两头雄狮（公元1280-1385年和公元1420-1480年）的头骨也来自巴巴里狮子。大约1700年，的黎波里地区的狮子消失了（图2.5），在18世纪中期狮子从摩洛哥海岸消失（图2.6）
中东和印度
纵观东部狮子分布范围的远端，我们可以注意到，1810年，巴基斯坦的最后一个已知标本已于1810年在信德省科特德吉附近被杀害（图2.7），尽管狮子分布在印度比哈尔邦和奥里萨邦的更远的东部。1814年，一只稀有的狮子在帕拉毛地区（比哈尔邦）被杀死（图2.8）。在接下来的几十年里，印度狮子的数量急剧下降：最后一只在印度山脉南端被杀死的狮子是在1847-1848年在达摩地区的Rhyl被射杀的（图2.9）。直到19世纪中叶，狮子在许多地区仍然广泛分布，当武装的人类出现导致它们在广阔的地区灭绝。1856年至1858年间，有报道称德里地区宰杀了许多狮子，这清楚地表明了狩猎的强度（图2.10）。1891年，仅仅一代人之后，布拉福德写道，“在印度，狮子濒临灭绝”。有可能，在最近的历史时期，亚洲的狮子种群并不相邻，由于没有来自伊朗东部或阿富汗的狮子的报告，该地区在图2中用问号表示。同时值得一提的是，伊朗设拉子以西的达什蒂亚尔詹河谷（Dashtiarjan valley）直到19世纪末仍以狮子闻名（图2.11）。在19世纪中叶，伊拉克摩苏尔附近也重新发现了狮子（图2.12）。土耳其东南部的最后一只狮子在1870年被报道（图2.13），同时，据报道，在底格里斯河和幼发拉底河沿岸的芦苇沼泽地，狮子仍然数量众多（图2.14）。该地区有出口狮子的悠久传统。那些在美索不达米亚北部被俘虏的狮子被送到君士坦丁堡（公元4世纪中叶），特别是皇帝组织的游戏（公元前85年至公元前42年），叙利亚的夸斯托尔下令将活狮子（可能是叙利亚本地狮子）运往意大利，但在前往意大利的途中，运输工具在阿提卡（科林斯地峡北段）的梅格拉古城被劫持。叙利亚阿勒颇以西中东种群的复原能力也在1891年的一份狮子报告中得到了说明（图2.15）
中东和印度
纵观东部狮子分布范围的远端，我们可以注意到，1810年，巴基斯坦的最后一个已知标本已于1810年在信德省科特德吉附近被杀害（图2.7），尽管狮子分布在印度比哈尔邦和奥里萨邦的更远的东部。1814年，一只稀有的狮子在帕拉毛地区（比哈尔邦）被杀死（图2.8）。在接下来的几十年里，印度狮子的数量急剧下降：最后一只在印度山脉南端被杀死的狮子是在1847-1848年在达摩地区的Rhyl被射杀的（图2.9）。直到19世纪中叶，狮子在许多地区仍然广泛分布，当武装的人类出现导致它们在广阔的地区灭绝。1856年至1858年间，有报道称德里地区宰杀了许多狮子，这清楚地表明了狩猎的强度（图2.10）。1891年，仅仅一代人之后，布拉福德写道，“在印度，狮子濒临灭绝”。有可能，在最近的历史时期，亚洲的狮子种群并不相邻，由于没有来自伊朗东部或阿富汗的狮子的报告，该地区在图2中用问号表示。同时值得一提的是，伊朗设拉子以西的达什蒂亚尔詹河谷（Dashtiarjan valley）直到19世纪末仍以狮子闻名（图2.11）。在19世纪中叶，伊拉克摩苏尔附近也重新发现了狮子（图2.12）。土耳其东南部的最后一只狮子在1870年被报道（图2.13），同时，据报道，在底格里斯河和幼发拉底河沿岸的芦苇沼泽地，狮子仍然数量众多（图2.14）。该地区有出口狮子的悠久传统。那些在美索不达米亚北部被俘虏的狮子被送到君士坦丁堡（公元4世纪中叶），特别是皇帝组织的游戏（公元前85年至公元前42年），叙利亚的夸斯托尔下令将活狮子（可能是叙利亚本地狮子）运往意大利，但在前往意大利的途中，运输工具在阿提卡（科林斯地峡北段）的梅格拉古城被劫持。叙利亚阿勒颇以西中东种群的复原能力也在1891年的一份狮子报告中得到了说明（图2.15）
二十世纪的灭绝
同时，最后的巴巴里狮子被杀死在北非低地，靠近突尼斯的巴布奇（1891年；图2.16）和阿尔及利亚的巴特纳（1893年；图2.17）。到20世纪，狮子的杀戮和目击事件在中东变得零星。1914年，土耳其总督在伊拉克地区射杀了两只狮子，而该国最后一只已知的狮子标本是1918年在底格里斯河下游被杀死的（图2.18）。然而，一名乘火车旅行的英国海军上将报告说，在西北部奎达附近看到一只没有头的狮子。
《考古研究院学报》巴基斯坦科学院（图2.19），尽管“许多研究人员对其身份或该地区有狮子的可能性表示怀疑”。对伊朗狮子的最后一次观察是由美国铁路工程师于1935年在迪兹富尔附近进行的（图2.20）。据报道，最后一次发现野生狮子（未经证实的发现）（位于设拉子和杰罗姆之间）出现在1941年。1944年，在胡兹坦省的卡伦河畔发现了一只死狮。北非西部是西欧最容易接近的地区，在20世纪早期以前，这里一直有狮子，在整个中世纪，它也是动物商人的一个明显来源。最后一只已知的巴巴拉狮子是在年被一个偷猎者杀死的1922年的摩洛哥（图2.21），尽管它被誉为在高阿特拉斯山脉中生存到1940年代。最后一批印度狮子由大约350只个体组成，它们被保存在靠近次大陆东北海岸的古吉拉特邦（印度）的吉尔野生动物保护区。否则，狮子的现代分布仅限于撒哈拉以南非洲地区。
古生物学证据
迄今为止，在巴斯克国家沿伊比利亚半岛北部海岸发现了欧洲最早的亚化石狮子遗骸。它们的年代可追溯到前北冰洋/北冰洋时期（公元前9600-7000年）。然而，这些重要的发现超出了当前讨论的时间和文化历史焦点，因为伊比利亚半岛的这些种群一定在全新世开始时消失了。在这一点上，霍尔瓦的唯一铁器时代发现，可能归因于与罗马人对地中海地区的殖民化有关的进口标本。额外的发现可能会改变这一点。回顾欧洲东南部狮子的考古学证据显示了地理和历时趋势的结合。这在很大程度上可以说是狮子向东南方向撤退。然而，从发现狮子遗骸的数量和性质来看，这一现象看起来要复杂得多。
新石器时代
在巴尔干半岛，最早发现的全新世狮子，即上犬齿碎片（图3），是从保加利亚卡拉诺沃-泰尔定居点（图4.1）的新石器时代中期（约公元前6000年）开始发现的。这是唯一能以常规气候术语代表大西洋时期（大约公元前7000-5500年）的发现。在在大西洋末端/亚北部开始（约公元前5500-3000年）的沉积物中，狮子的出现明显更为频繁。除了上述西班牙南部的铁器进代记录外，欧洲亚北美洲和亚大西洋狮子的48个骨骼证据仅限于地中海地区。在希腊马其顿的Dikili Tash遗址，在新石器时代（约公元前4460-4000年）的背景下发现了桡骨（图4.2）。按时间顺序，下一个证据来源于匈牙利西部的Zengővárkony新石器时代晚期墓地区域（图4.3）。这个标本实际上只被认为是二战前从伦盖尔文化（约公元前3500年）公墓中发现的一颗左下犬齿的石膏模型。
喀尔巴阡盆地和巴尔干半岛
最大量的狮子遗骸是在青铜时代发现的，也被称为查耳科利石。在匈牙利，这一时期的三个定居点已经产出了狮子骨。中晚期铜时代（约公元前3000年）的左骨盆碎片在Tiszafóldvár-Téglagyár（图4.4）被发现。晚期铜时代早期（Boleráz文化，约公元前2500年）的Gyóngyóshalász-Encspuszta聚落产生了切牙骨/上颌骨（图4.5）。在类似的中晚期铜时代的Tiszalúc-Sarkad聚落，研究的49,436只动物残骸中有14头来自狮子（图4.6）。在乌克兰，大部分同时代的铜时代狮子已在马雅基的黎波里文化聚居地发现，其中包括，近端桡骨和远端胫骨碎片（图4.7）。Bolgrad的Gumelnitsa文化遗址也报道了指骨（图4.8）。在Molukhov Bugor遗址发现了一个尚未发表的青铜时代狮子骨。保加利亚首次发现狮子骨引起了相当大的关注。这些重要的史前遗迹将喀尔巴阡盆地和黑海沿岸的相关遗迹与希腊的相关遗迹联系起来。然而，人们可能会怀疑，在庞托地中海海岸和喀尔巴阡盆地之间，狮子的明显缺乏是否反映了狮子地理分布的模式或古动物研究强度的差异（图4）。保加利亚的五个青铜时代遗址产生了各种骨骼部分，包括Goljamo Delčevo的tell定居点，在那里发现了一个碎片（图4.9）。在斯拉蒂纳（罗马尼亚南部）的另一个第二层位产生了一个右尺骨的近端碎片，时间可以追溯到早期青铜时代结束时，大约在公元前5000年的中期（图4.10）。右肱骨的远端从德韦塔什卡洞穴的铜时代（图4.11）显露出来。被认为是铜时代的水下沉积物，在黑海沿岸的索佐波尔（图4.12）中发现了幼狮的胫骨和近端指骨（图4.12）。与此相反前面提到的新石器时代的牙齿遗骸，这些骨头代表了整个身体，通常是肉类丰富的区域。由几位专家研究（图4.13）的Durankulak tell沉降的地层显示了随后青铜时代的时间转变。地层V（晚期青铜时代）包含两具狮子遗骸，包括一个完整的左下颌骨。另外又发现10个铜时代晚期的骨骼。除了代表身体各个部分的骨骼元素外，两个下颌骨被恢复。特别强壮的下颚是在这个大遗址发现的唯一青铜时代晚期的狮子。
青铜时代晚期和铁时代早期——希腊
除了杜兰库拉克，所有青铜时代的遗迹都起源于现代希腊的领土。在蒂瑞恩斯遗址（图4.14），在迈锡尼67号墓（青铜时代晚期，约公元前1230年）中发现了右跟骨，可能被解释为某种护身符。随后，包括一个肱骨碎片在内的六块传统骨骼的复原表明了肉类开发的可能性。这些来自早期和晚期迈锡尼时期的骨骼也提供了令人信服的证据，证明狮子生活在青铜时代晚期的伯罗奔尼撒半岛。在阿伊里亚伊里尼发现了一颗米尼伊米卜时期的狮子牙齿。CEO小岛：在LMIB-LHII情境的同一地点发现了另外两种来自不同动物的动物。它们可能被视为进口，因为这个小岛不太可能有持续的狮子（图4.15）。德尔菲的一个青铜/铁器时代晚期沉积物（图4.16）也发现了一个牙齿碎片。希腊马其顿的卡斯塔纳斯遗址更靠近大陆（图4.17）。跨越了大约一个世纪（13-11：向早期铁器时代的过渡公元前1100-1200年；公元前10年：铁器时代早期800-1000年；公元前8年：铁器时代800年）产生了各种各样的狮子骨头，主要来自肢体。最后，在希腊中部，在卡拉波迪发现了公元前7世纪的狮子肩胛骨，上面有屠杀的痕迹和燃烧的痕迹（图4.18）。
图3，东欧最早的全新世狮子的唇侧视图，右上角的犬齿是从卡拉诺沃一世发现的
图4，史前欧洲的狮群（按时间顺序排列的地点代码）。
同时，最后的巴巴里狮子被杀死在北非低地，靠近突尼斯的巴布奇（1891年；图2.16）和阿尔及利亚的巴特纳（1893年；图2.17）。到20世纪，狮子的杀戮和目击事件在中东变得零星。1914年，土耳其总督在伊拉克地区射杀了两只狮子，而该国最后一只已知的狮子标本是1918年在底格里斯河下游被杀死的（图2.18）。然而，一名乘火车旅行的英国海军上将报告说，在西北部奎达附近看到一只没有头的狮子。
《考古研究院学报》巴基斯坦科学院（图2.19），尽管“许多研究人员对其身份或该地区有狮子的可能性表示怀疑”。对伊朗狮子的最后一次观察是由美国铁路工程师于1935年在迪兹富尔附近进行的（图2.20）。据报道，最后一次发现野生狮子（未经证实的发现）（位于设拉子和杰罗姆之间）出现在1941年。1944年，在胡兹坦省的卡伦河畔发现了一只死狮。北非西部是西欧最容易接近的地区，在20世纪早期以前，这里一直有狮子，在整个中世纪，它也是动物商人的一个明显来源。最后一只已知的巴巴拉狮子是在年被一个偷猎者杀死的1922年的摩洛哥（图2.21），尽管它被誉为在高阿特拉斯山脉中生存到1940年代。最后一批印度狮子由大约350只个体组成，它们被保存在靠近次大陆东北海岸的古吉拉特邦（印度）的吉尔野生动物保护区。否则，狮子的现代分布仅限于撒哈拉以南非洲地区。
古生物学证据
迄今为止，在巴斯克国家沿伊比利亚半岛北部海岸发现了欧洲最早的亚化石狮子遗骸。它们的年代可追溯到前北冰洋/北冰洋时期（公元前9600-7000年）。然而，这些重要的发现超出了当前讨论的时间和文化历史焦点，因为伊比利亚半岛的这些种群一定在全新世开始时消失了。在这一点上，霍尔瓦的唯一铁器时代发现，可能归因于与罗马人对地中海地区的殖民化有关的进口标本。额外的发现可能会改变这一点。回顾欧洲东南部狮子的考古学证据显示了地理和历时趋势的结合。这在很大程度上可以说是狮子向东南方向撤退。然而，从发现狮子遗骸的数量和性质来看，这一现象看起来要复杂得多。
新石器时代
在巴尔干半岛，最早发现的全新世狮子，即上犬齿碎片（图3），是从保加利亚卡拉诺沃-泰尔定居点（图4.1）的新石器时代中期（约公元前6000年）开始发现的。这是唯一能以常规气候术语代表大西洋时期（大约公元前7000-5500年）的发现。在在大西洋末端/亚北部开始（约公元前5500-3000年）的沉积物中，狮子的出现明显更为频繁。除了上述西班牙南部的铁器进代记录外，欧洲亚北美洲和亚大西洋狮子的48个骨骼证据仅限于地中海地区。在希腊马其顿的Dikili Tash遗址，在新石器时代（约公元前4460-4000年）的背景下发现了桡骨（图4.2）。按时间顺序，下一个证据来源于匈牙利西部的Zengővárkony新石器时代晚期墓地区域（图4.3）。这个标本实际上只被认为是二战前从伦盖尔文化（约公元前3500年）公墓中发现的一颗左下犬齿的石膏模型。
喀尔巴阡盆地和巴尔干半岛
最大量的狮子遗骸是在青铜时代发现的，也被称为查耳科利石。在匈牙利，这一时期的三个定居点已经产出了狮子骨。中晚期铜时代（约公元前3000年）的左骨盆碎片在Tiszafóldvár-Téglagyár（图4.4）被发现。晚期铜时代早期（Boleráz文化，约公元前2500年）的Gyóngyóshalász-Encspuszta聚落产生了切牙骨/上颌骨（图4.5）。在类似的中晚期铜时代的Tiszalúc-Sarkad聚落，研究的49,436只动物残骸中有14头来自狮子（图4.6）。在乌克兰，大部分同时代的铜时代狮子已在马雅基的黎波里文化聚居地发现，其中包括，近端桡骨和远端胫骨碎片（图4.7）。Bolgrad的Gumelnitsa文化遗址也报道了指骨（图4.8）。在Molukhov Bugor遗址发现了一个尚未发表的青铜时代狮子骨。保加利亚首次发现狮子骨引起了相当大的关注。这些重要的史前遗迹将喀尔巴阡盆地和黑海沿岸的相关遗迹与希腊的相关遗迹联系起来。然而，人们可能会怀疑，在庞托地中海海岸和喀尔巴阡盆地之间，狮子的明显缺乏是否反映了狮子地理分布的模式或古动物研究强度的差异（图4）。保加利亚的五个青铜时代遗址产生了各种骨骼部分，包括Goljamo Delčevo的tell定居点，在那里发现了一个碎片（图4.9）。在斯拉蒂纳（罗马尼亚南部）的另一个第二层位产生了一个右尺骨的近端碎片，时间可以追溯到早期青铜时代结束时，大约在公元前5000年的中期（图4.10）。右肱骨的远端从德韦塔什卡洞穴的铜时代（图4.11）显露出来。被认为是铜时代的水下沉积物，在黑海沿岸的索佐波尔（图4.12）中发现了幼狮的胫骨和近端指骨（图4.12）。与此相反前面提到的新石器时代的牙齿遗骸，这些骨头代表了整个身体，通常是肉类丰富的区域。由几位专家研究（图4.13）的Durankulak tell沉降的地层显示了随后青铜时代的时间转变。地层V（晚期青铜时代）包含两具狮子遗骸，包括一个完整的左下颌骨。另外又发现10个铜时代晚期的骨骼。除了代表身体各个部分的骨骼元素外，两个下颌骨被恢复。特别强壮的下颚是在这个大遗址发现的唯一青铜时代晚期的狮子。
青铜时代晚期和铁时代早期——希腊
除了杜兰库拉克，所有青铜时代的遗迹都起源于现代希腊的领土。在蒂瑞恩斯遗址（图4.14），在迈锡尼67号墓（青铜时代晚期，约公元前1230年）中发现了右跟骨，可能被解释为某种护身符。随后，包括一个肱骨碎片在内的六块传统骨骼的复原表明了肉类开发的可能性。这些来自早期和晚期迈锡尼时期的骨骼也提供了令人信服的证据，证明狮子生活在青铜时代晚期的伯罗奔尼撒半岛。在阿伊里亚伊里尼发现了一颗米尼伊米卜时期的狮子牙齿。CEO小岛：在LMIB-LHII情境的同一地点发现了另外两种来自不同动物的动物。它们可能被视为进口，因为这个小岛不太可能有持续的狮子（图4.15）。德尔菲的一个青铜/铁器时代晚期沉积物（图4.16）也发现了一个牙齿碎片。希腊马其顿的卡斯塔纳斯遗址更靠近大陆（图4.17）。跨越了大约一个世纪（13-11：向早期铁器时代的过渡公元前1100-1200年；公元前10年：铁器时代早期800-1000年；公元前8年：铁器时代800年）产生了各种各样的狮子骨头，主要来自肢体。最后，在希腊中部，在卡拉波迪发现了公元前7世纪的狮子肩胛骨，上面有屠杀的痕迹和燃烧的痕迹（图4.18）。
图3，东欧最早的全新世狮子的唇侧视图，右上角的犬齿是从卡拉诺沃一世发现的
图4，史前欧洲的狮群（按时间顺序排列的地点代码）。