@ 2014.12.22 , 21:57

科学家用基因组测序制作出新的鸟类系谱图

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一项新的研究对45种鸟进行了基因组测序,揭开了这些“活恐龙”间的复杂关系网。出炉了一张或许是迄今为止最全面的世界鸟类系谱图,揭示了一些令人惊讶的鸟类关系,也展示了鸟鸣声等特征的发展。

来自80多家机构超过200名的科学家花费四年时间对鸟类基因组测序,并使用了超级计算机进行推算,可谓尽心竭力。

美国杜克大学的神经生物学家Erich Jarvis称,从获得的基因组数据和使用的科学方法上来看,这一新系谱所展示的结果是最全面的。

其中的一项发现是,包括现在的夜莺、麻雀和啄木鸟等在内的主要陆鸟的祖先是当时的顶层掠食者

在此之前的研究曾试图通过仅有的一些基因推演不同鸟类间的关系,但每项研究都得出了不同的结果。“你实在是不知道该相信谁,”Jarvis说。

当今鸟类中有超过10,000个种类存在,从多彩的鸟类天堂新几内亚,到有标志性蓝足憨鲣鸟的美洲西海岸,鸟类可以说是种类最多、最迷人的生物。

鸟类家族的秘密:
在这项新项目中,研究人员分析了48种鸟类(包括此前从未测序的45种)的基因组,这些种类能够代表鸟类中的所有主要分支,包括乌鸦、鸭子、隼、长尾鹦鹉、鹤、朱鹭啄木鸟和鹰。现今约95%的鸟属于新鸟下纲类群,也与大部分被研究的鸟类情况相符。

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新的鸟类系谱图

还有发现表明新鸟下纲经历了“大爆炸”般的进化,许多新种类仅在恐龙灭绝(约六千六百万年前)后的几百万年内就悉数出现。而此前的研究则认为其进化过程更加缓慢。

新鸟下纲最初分成两个类群,分别是鸽类和雀类。

最让人惊讶的一个发现是火烈鸟与鸽子关联紧密,远大于外观更相似的鹈鹕等其他鸟类。

另外一项重要发现是鸟类的鸣叫学习能力,即听闻和重现声音(也是人类说话的关键特征)能力的演化可能在几个类群间各不相同。

构建系谱:
为了推演和构建鸟类系谱,研究人员使用了超级计算机来比较所有被研究鸟类的全基因组,耗费9台计算机300 CPU年的时间(CPU年是一台计算机独立完成任务的时间)。

尽管鸟类的基因组比其他脊椎动物的少,但这些强大的工具仍然不能彻底完成系谱的某些部分。因为仅仅破译基因组中的蛋白质编码还不够,还需要基因之间未编码的序列。

其他基于此项研究的发现还为鸟类性别染色体的进化、牙齿如何退化、鸟鸣如何调节脑部基因以及鸟类和鳄鱼共同祖先的细节问题提供了线索。

本文译自 Livescience,由译者 半路 基于创作共用协议(BY-NC)发布。


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