研究人員對Kiwi基因組進行測序
由德國萊比錫大學領(lǐng)導的一個國際科學家小組對北島棕色奇異果(Apteryx mantelli)的基因組進行了測序,并確定了鳥類適應(yīng)夜間生活方式的幾個序列變化。
獼猴桃屬于Apteryx屬的五種,是新西蘭特有的瀕危地棲鳥類。
這些鳥類是平胸鳥的最小且唯一的夜間代表,一群不會飛的鳥類包括鴕鳥和鴯..
它們也很不尋常,因為它們具有高度發(fā)達的嗅覺,低代謝率和與體型相關(guān)的巨大蛋。然而,迄今為止尚未充分了解支撐其獨特性狀的遺傳適應(yīng)性。
“我們第一次看到奇異果缺乏色覺,他們的嗅覺受體可能檢測到更大范圍的氣味,這可能是他們夜間覓食的必要條件,”萊比錫大學的Diana Le Duc博士說。馬克斯普朗克進化人類學研究所,該研究的主要作者發(fā)表在基因組生物學雜志上。
“這些改編似乎發(fā)生在大約3500萬年前,即他們抵達新西蘭后不久,可能是因為他們的夜間生活方式。”
發(fā)現(xiàn)負責黑白視覺的基因視紫紅質(zhì)與其他脊椎動物相似。然而,科學家們確定了綠色和藍色的視覺受體基因,這可能使藍,綠三色視覺的缺失突變獼猴桃。
獼猴桃視覺和嗅覺的基因組變化與在哺乳動物適應(yīng)夜間生活方式期間發(fā)生的變化一致。
Le Duc博士和共同作者估計這些變化的發(fā)病時間大約在3500萬年前,這表明新西蘭的祖先到來后不久就會采用其夜間生活方式。
當獼猴桃到達其他平民時,moa已經(jīng)居住在新西蘭。這些現(xiàn)已滅絕的鳥類被認為在白天壟斷了食物來源,迫使奇異鳥采取另類的夜間生活方式。
“生活在18世紀的法國植物學家和動物學家讓·巴蒂斯特·德拉馬克(Jean Baptiste de Lamarck)已經(jīng)假設(shè)進化是按照”使用它或失去它“的原則運作的。因此,奇異果很可能失去了它的色覺,因為它不再需要新的夜間生活方式,“Le Duc博士說。
“奇異果的嗅覺 - 在夜晚黑暗中覓食 - 變得更加尖銳,氣味受體的曲目增加,適應(yīng)更廣泛的氣味。”
獼猴桃在長喙末端出現(xiàn)鼻孔時是獨一無二的,長期以來人們一直認為它們與哺乳動物的相似之處在于它依賴于覓食的觸覺和嗅覺感覺。獼猴桃基因組顯示出比其他調(diào)查鳥類更高的嗅覺受體多樣性,這表明他們可能能夠區(qū)分更大范圍的氣味。
夜間動物往往具有低能量代謝,并且奇異果在所有鳥類中具有最低的代謝率。
在奇異果基因組中,Le Duc博士的團隊發(fā)現(xiàn)了與能量消耗,儲備和代謝過程相關(guān)的基因的豐富變化,這些變化也可能與這種夜間生活方式有關(guān)。
“研究報告的共同作者,馬克斯普朗克進化人類學研究所的珍妮特凱爾索博士說:”奇異果基因組是未來與其他滅絕和生活不會飛的鳥類進行比較分析的重要資源。
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