基因组研究揭示了达尔文雀30年的进化史

一个国际研究小组发布了一项关于当代自然种群进化变化的研究。他们的研究使用了有史以来最大的自然环境动物基因组数据集之一，其中包括近4,000只达尔文雀。这项研究揭示了这一标志性群体适应的遗传基础。研究结果发表在《科学》杂志上。

自从达尔文写下有关加拉帕戈斯群岛雀类的文章以来，生物学家就开始研究这些小型鸣禽，以了解进化机制。在过去的一百万年里，一个祖先物种已经进化成18个不同的物种。达尔文雀作为研究生物的优势在于它们能够展示物种形成的早期阶段。

PeterGrant和RosemaryGrant(普林斯顿大学)从20世纪70年代开始追踪了DaphneMajor上的几乎每一个人。他们的工作表明，达芙妮雀的进化是为了应对环境的变化和物种之间的相互作用。一个国际团队对达芙妮研究的几乎所有雀类的基因组进行了测序，并揭示了适应性变化的遗传结构。

该研究的主要作者、乌普萨拉大学前博士后研究员埃里克·恩博迪(ErikEnbody)表示：“我认为这是一个非常令人兴奋的机会，可以将我们对远古进化变化的理解与当前的观察结合起来。”“基因组数据是一个强大的工具，可以让我们在野外观察鸟类并了解影响其进化的因素，”他补充说，如果没有对加拉帕戈斯群岛数十年的研究，这种规模的研究就不可能实现。

该研究的资深作者LeifAndersson(乌普萨拉大学和德克萨斯农工大学)表示：“我们发现的一件值得注意的事情是，只有少数基因位点可以解释雀鸟喙部的大量变异。”“这些基因变化进化的方式之一似乎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。”

这些结果可能会让人类遗传学家感到惊讶，例如，许多遗传变异只导致人类身高的少量变化。

经过三十年的研究，中地雀的喙变得越来越小。研究人员利用达芙妮上所有雀类的基因组表明，这是由于小地雀通过杂交和干旱时期的基因转移造成的，在干旱时期，喙较小的个体生存得更好。

“这项研究强调了长期研究对于理解进化变化机制的价值，”彼得·格兰特说。

研究人员从翅膀静脉中采集了一滴血，并给每只鸟绑上带子。这使得他们能够追踪它们并确定它们的存活时间、与谁交配以及它们的后代。

“通过在整个研究过程中收集血液样本，当技术可用时，我们就可以将样本用于基因组研究，”罗斯玛丽·格兰特补充道。

研究人员不仅研究了中型地雀，还研究了岛上四种雀类的整个群落。随着岛上环境的变化以及与中型地雀杂交的增加，普通仙人掌雀逐渐变成了钝喙。

这项研究描绘了一幅动态图景，展示了物种如何通过结合有时在物种之间转移的大表型效应的遗传变化来适应不断变化的环境。随着全球环境的不断变化，加拉帕戈斯岛的雀类将为了解鸟类、它们的遗传构成和环境如何相互作用以塑造野生种群的未来提供一个宝贵的窗口。

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