Setki nowych genomów pomagają wypełnić ptasie „drzewo życia”

Na tej planecie żyje ponad 10 000 gatunków ptaków, od mew po cietrzewie i wargacze. Teraz naukowcy są o krok bliżej zrozumienia ewolucji całej tej pierzastej różnorodności.

Międzynarodowy zespół naukowców opublikował podręczniki genetyczne 363 gatunków ptaków, w tym 267 genomów zebranych po raz pierwszy. Porównanie wszystkich tych danych genetycznych może pomóc naukowcom dowiedzieć się, jak ewoluowały różne cechy ptaków – od ich różnorodnych, urzekających piosenek i zalotów po przystosowanie do lotu – mówi zespół w Nature.

Ptaki od dawna cieszą się zainteresowaniem naukowym – mówi ornitolog Michael Braun z Smithsonian National Museum of Natural History w Waszyngtonie, jeden z badaczy zaangażowanych w projekt. „Częściowo dlatego, że ptaki są stosunkowo łatwe do zobaczenia w przyrodzie” – mówi.

Aby skompilować niektóre z nowo utworzonych genomów, zespół pobrał DNA z próbek tkanek ptaków z 17 kolekcji naukowych z całego świata. Ogólnie dane obejmują w przybliżeniu 92 procent wszystkich współczesnych rodzin ptaków. Niektóre gatunki, takie jak kury, są znane; inne są rzadkie, na przykład kureczka smolista ( Zapornia atra ), występujący tylko na odległej wyspie Henderson na południowym Pacyfiku.

Naukowcy dopiero zaczynają odkrywać sekrety ptasiej ewolucji ukryte w genomach. Braun twierdzi, że dane mogą być wykorzystane do lepszego zrozumienia wszystkiego, od równoległej ewolucji nielotności u ptaków bezgrzebieniowych, takich jak emu i kiwi, po ewolucję wzroku i uczenia się śpiewu u ptaków.

Już teraz naukowcy odkryli osobliwości genomów wróblowych – rzędu ptaków śpiewających, który obejmuje ponad połowę wszystkich współczesnych gatunków ptaków, choć pochodzenie tej różnorodności jest słabo poznane. Te zmiany obejmują utratę genu zaangażowanego w rozwój przewodu głosowego, prawdopodobnie wpływając na pieśni wróblowe.

Te nowe informacje są najnowszymi informacjami z projektu Bird 10,000 Genomes Project, ale nie będą ostatnią. Międzynarodowa współpraca badawcza nie planuje zaprzestania gromadzenia genomów ptaków, dopóki nie zostaną uwzględnione wszystkie gatunki ptaków na naszej planecie.

Wypełnianie ptasiego drzewa życia

Na tym wykresie drzewo genealogiczne ptaków zaczyna się w środku (oznaczone gwiazdką) i rozgałęzia się, aby objąć ponad 10 000 żywych gatunków. Punkty, w których spotykają się dwie gałęzie, nazywane są węzłami. Ptaki, które mają wspólne pobliskie węzły, są bliższymi krewnymi a ptaki połączone węzłami bardziej oddalonymi od siebie są dalszymi krewnymi. Ptaki z nowo odkrytych genomów na ptasim drzewie życia pokazane są na fioletowo, z ilustracjami wybranych zsekwencjonowanych gatunków. Teraz uwzględniono ptaki z prawie każdej większej gałęzi. Szare linie to ptaki bez zsekwencjonowania.

Niektóre z uwzględnionych gatunków to orzeł przedni (przedstawiony około południa na mapie), kiwi mały (o 3:00), pomórnik (o 6:00) i królówka koroniasta (o 10:00).

WIZUALIZACJA: S. FENG ET AL / NATURE 2020; ILUSTRACJE: JON FJELDSÅ

Gatunki ilustrowane, od góry zgodnie z ruchem wskazówek zegara: Orzeł przedni, Nurzyk polarny, Kamusznik zwyczajny, Oceannik białobrzuchy, western bronze ground dove, rudzianka wielka, Koliberek żarogłowy, Przepiór marmurkowy, Kiwi mały, Agelaius, Hawajka pełzaczowata, Nektarnik czarny, Pomurnik, Skałoskoczek, Krępaczek białoszyi, ziemnodrozd duży, Królówka koroniasta, Nierozłączka czerwonoczelna, Tukan tęczodzioby.

Źródła: Jake Buehler

S. Feng et al. Dense sampling of bird diversity increases power of comparative genomicsNature. Vol. 587, November 12, 2020, p. 252. doi: 10.1038/s41586-020-2873-9.

Zdjęcia: BRIAN SCHMIDT/SMITHSONIAN

Tematy:
Subscribe
Powiadom o
guest
0 komentarzy
Inline Feedbacks
View all comments
0
Would love your thoughts, please comment.x
()
x