目前的鳥類進化樹正在被美國最大的鳥類遺傳學研究所改寫。這項研究挑戰了目前的分類,改變了我們對鳥類進化的認識,并提供了進行鳥類系統發育和比較研究的珍貴資源。
鳥類是目前研究得最多的動物之一,我們關于生物學的很多知識,從自然史到生態學、物種形成、繁殖等等,都來源于鳥類。盡管如此,鳥類的進化樹還是備受爭議。
五年來,這項”晨鳥計劃”(Early Bird Project)從所有現存主要鳥類群體中收集了DNA數據。迄今為止,科學家們已經建立并分析了核DNA系列的32,000多個堿基,它們來自169種鳥類DNA的19個不同位點。這項大規模研究的結果刊登在6月27日的《Science》雜志上。
主要作者Shannon Hackett表示,我們的研究能取得對鳥類進化關系的新認識是因為這幾年技術的進步,使我們能夠對更多的基因組進行抽樣研究。我們的研究產生了可靠的結果,闡釋了收集基因組規模的數據來重塑進化樹的能力。
研究的結果非常廣泛,很多鳥類的學名將會因此而更改,生物學課本和觀鳥愛好者指南也不得不進行修訂。例如,我們現在知道:
*鳥類適應多種環境和不同的時代,是因為許多現在生活在水中的鳥類(如火烈鳥、熱帶鳥和)并不是從不同的水鳥種群中進化而來,而許多現在生活在陸地的鳥類(如蕉鵑、鴿子、沙雞和杜鵑)也不是從不同的陸地鳥種群中進化而來。
*類似地,不同的生活方式(如夜間活動、捕食生物和棲于海中)也進化了幾個時代。例如,與常識相反, 白天活動的鮮艷的蜂鳥是從夜間活動的褐色的夜鷹進化而來;獵鷹與鷹和 不存在近的親緣關系;而熱帶鳥與鵜鶘和其他水鳥也不存在近的親緣關系。
*濱鳥并不是一個基本的進化族群,這駁斥了濱鳥產生所有現代鳥類的普遍觀點。
另一名主要作者Sushma Reddy認為,通過這項研究,我們學到了兩樣東西。第一,外表具有欺騙性。看上去或行為相似的鳥類并不一定有親緣關系。第二,許多鳥的分類和鳥類進化關系的傳統觀念都是錯誤的。
鳥類的進化
鳥類的進化非常難以判定。這可能是因為現代鳥類的出現相對很快(在幾百萬年之內)。這種鳥類進化史早期快速發散的結果,就是許多外形相似的鳥類種群(如貓頭鷹、 和鴿子)幾乎沒有現存的中間形式,將它們與其他容易辨認的種群相連接。這使得確定某些種群的進化關系非常困難。
許多以前的鳥類進化研究產生了矛盾的結果。而這次的新研究則更為可靠,因為它使用了大量的基因組序列數據。晨鳥計劃對每個物種的測序長度約為32kb,大約是以前研究的5倍。而且,這些數據是通過不同的方法和程序來進行分析的。
Reddy表示,我們現在有了一棵可靠的進化樹。科學家和業余愛好者可以通過它來研究鳥類的進化和他們感興趣的特征。鳥類展現了非常可觀的多樣性,利用這棵譜系樹,我們就可以了解這種多樣性如何起源, 以及不同的鳥類種群間如何關聯。
(生物通余亮)
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