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国际研究团队发布了一项关于自然种群中当代进化变化的研究。他们的研究使用了迄今为止针对自然环境中动物的最大基因组数据集之一，包括近4,000只达尔文雀。这项研究揭示了这一标志性物种群体适应性演化的遗传基础。研究结果已发表在《科学》杂志上。 自从达尔文写下加拉帕戈斯群岛的雀鸟后，生物学家们一直研究这些小型鸟类，以了解进化机制。在过去的百万年里，一个祖先物种演化成了18个不同的物种。达尔文雀鸟作为研究对象之所以强大，是因为它们可以展示关于物种形成早期阶段的情况。 普林斯顿大学的彼得·格兰特和罗斯玛丽·格兰特（Peter Grant和Rosemary Grant）自上世纪70年代开始跟踪达夫尼主岛上的几乎每一只雀鸟。他们的工作表明，达夫尼主岛上的雀鸟在环境变化和物种互动的影响下发生了演化。国际研究团队测序了达夫尼上几乎所有雀鸟的基因组，并揭示了适应性变化的遗传结构。 研究的首席作者、前乌普萨拉大学博士后埃里克·恩博迪（Erik Enbody）表示：“我认为这是一个将我们对深层次过去进化变化的理解与现在观察相结合的激动人心的机会。基因组数据是一种强大的工具，可以通过它来了解野外鸟类的观察以及塑造它们进化的因素。”他还补充说，这种规模的研究在没有加拉帕戈斯长达几十年的研究支持下是不可能的。
研究的高级作者，乌普萨拉大学和德克萨斯农工大学的莱夫·安德森（Leif Andersson）表示：“我们发现的一个引人注目的事实是，只有少数几个基因位点解释了雀鸟嘴巴的变异很大的部分。似乎这些基因变化的一种方式是将多个基因捆绑在一起，然后随着环境的变化而受到自然选择的影响。”
编者按 生物对不断变化的选择性压力的响应能力取决于适应性特征的遗传结构。恩博迪等人研究了加拉帕戈斯群岛的四种达尔文雀鸟，发现了对喙大小有较大影响的六个位点，这些位点解释了其中一种物种总遗传性的59%。研究人员还将干旱事件的发生，导致食物供应发生变化，与这些位点的等位基因频率的变化联系起来，其中一些变化是由物种之间的杂交引起的。这项研究利用了对一个经典系统的30年研究，阐明了遗传结构和内源基因迁移在适应中的作用。—Corinne Simonti 与之不同的是，人类遗传学家可能会感到惊讶，因为在人类身高等方面，许多基因变异每个都只负责一小部分变异。 在研究的三十年中，中型地面雀的嘴巴变小了。研究人员利用达夫尼上所有雀鸟的基因组数据显示，这是由于基因从小型地面雀通过杂交和干旱时期传递，而嘴巴较小的个体更容易生存。 彼得·格兰特表示：“这项研究突显了长期研究在理解进化变化机制方面的价值。” 研究人员采集了每只鸟翼脉血液的一滴，并为每只鸟戴上了标签。这使他们能够跟踪鸟类的生存时间、交配对象以及它们的后代。 罗斯玛丽·格兰特补充说：“通过在整个研究过程中收集血样，当技术可用时，我们就可以用于基因组研究。” 研究人员不仅研究了中型地面雀，还研究了该岛上四种雀鸟物种的整个群落。随着岛上环境的变化以及与中型地面雀的杂交增加，普通仙人掌雀的嘴巴逐渐变短。 这项研究展示了物种如何通过大幅度表型效应的基因变化以及有时在物种之间传递来适应不断变化的环境。随着全球环境继续变化，加拉帕戈斯群岛的雀鸟将为我们提供一个宝贵的窗口，帮助我们理解鸟类、它们的基因构成以及它们的环境如何相互作用，塑造野生物种的未来。 More information: Erik D. Enbody et al, Community-wide genome sequencing reveals 30 years of Darwin's finch evolution, Science (2023). DOI: 10.1126/science.adf6218 【免责声明】图文来自网络，版权属于原作者，如有侵权或非授权发布之嫌，请联系我们，我们将及时更正、删除。转载目的在于促进信息交流，并不代表本公众号赞同其观点或对其内容真实性负责。欢迎关注PaperRSS公众号，每天都在更新。 |
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