达尔文诞辰Nature发表重要测序成果

达尔文雀为达尔文的进化论提供了有力支持，一直是物种形成和适应性进化的经典范例。在达尔文诞辰206周年之际，Nature杂志发表了一项达尔文雀的大规模测序研究。乌普萨拉大学和普林斯顿大学的科学家们阐明了这些雀鸟的进化史，并且鉴定了一个造成种内和种间鸟喙差异的基因。

　　

生物通报道：达尔文雀（Darwin's finches）是指一群生活在加拉帕戈斯群岛和科科斯群岛的近缘雀鸟物种，因为栖息地不同它们演化出了多样化的喙和行为。这些雀鸟为达尔文的进化论提供了有力支持，一直是物种形成和适应性进化的经典范例。

在达尔文诞辰206周年之际，Nature杂志发表了一项达尔文雀的大规模测序研究。乌普萨拉大学和普林斯顿大学的科学家们阐明了这些雀鸟的进化史，并且鉴定了一个造成种内和种间鸟喙差异的基因。

达尔文雀是适应性辐射的典型范例。大约两百万年以前，它们的共同祖先来到加拉帕戈斯群岛。在漫长的进化过程中，达尔文雀形成了体型、喙形、鸣叫声和进食行为不同的15个物种。体型和喙形的改变，允许不同达尔文雀利用不同的食物来源，比如昆虫、种子、花蜜以及鬣蜥的血。这些都遵循达尔文的自然选择理论。

“为了了解达尔文雀的进化史，我们测序了120种鸟类的基因组，包括所有已知的达尔文雀和两个近缘物种，”文章的第一作者Sangeet Lamichhaney博士说。

研究人员发现，物种间的基因流动在达尔文雀进化中起到了突出的作用。举例来说，两种达尔文雀的杂交很明显发生在一百万年前。

“我们在加拉帕戈斯群岛上工作时，观察到了许多达尔文雀种间杂交的例子，但当时我们还不清楚这些杂交在进化上的影响，”普林斯顿大学的Peter Grant和Rosemary Grant说。他们在加拉帕戈斯群岛实地工作了四十年，可以说是世界上最了解达尔文雀的人。（延伸阅读：Nature发表颠覆性文章：物种形成新论）

“现在我们可以断定，种间杂交在达尔文雀的进化中起到了关键性作用，有助于维持它们的遗传多样性”Peter Grant说。

体型和喙形差异是达尔文雀最显著的表型多样性。达尔文在《The Voyage of The Beagle》中对这种多样性进行了描述。现在，研究人员通过比较两种鸟喙差异较大的达尔文雀，阐明了喙形多样性背后的遗传学基础。他们发现了15个差异较大的基因组区域，其中有六个基因与颅面或喙发育有关。

“最值得关注的是，ALX1基因的遗传变异不仅影响达尔文雀的种间鸟喙差异，还与种内的个体鸟喙差异有关，”领导这项研究的Leif Andersson说。

ALX1编码的转录因子在脊椎动物的正常颅面发育中起到了关键性作用，使这个基因失活的突变会引起严重的出生缺陷，包括人类额鼻发育不良。

 

生物通编辑：叶予

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