同類相聚:基因分類揭示鴿子非凡的多樣性 [幻燈片展示]

城市居民可能把鴿子視為害蟲,但它們卻是所有鳥類物種中最美麗和最多樣化的物種之一

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儘管城市居民可能不願意承認,但人類和鴿子(也被批評者稱為“飛行老鼠”)自古以來就交織在一起。我們在3000到5000年前馴化了鴿子,甚至可能在我們讓貓進入我們家之前就馴化了它們。如今,有超過350個不同的鴿子品種,每一個品種都是透過人工選擇創造的;其中許多品種是如此地為迎合人類的喜好而量身定製,以至於它們永遠無法在野外生存。它們的差異如此之大,以至於查爾斯·達爾文曾經說過,如果它們是在自然界中被發現的,它們就會被認為是幾個獨立的物種。

幻燈片展示:基因分類揭示鴿子非凡的多樣性

然而,儘管這些鳥類在人類社會和歷史上都很普遍,但無論是飼養者還是生物學家都不確定這些品種之間是如何相互關聯的;基於形態學和歷史記載的分類方案在參考書之間有所不同。為了闡明鴿子品種的家譜,猶他大學研究多樣性遺傳學的生物學家邁克·夏皮羅進行了首次家鴿基因分類,該分類發表在1月19日的《當代生物學》雜誌上。


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芝加哥大學研究鳥類物種形成的特雷弗·普賴斯說,這篇論文“為研究鴿子之間多樣性的起源提供了一個重要的框架。從這個意義上說,這是一項非常重要的研究。”鴿子本身不僅令人著迷,它們還提供了自然選擇進化的一般模型。

在數百名鴿子飼養者的幫助下,夏皮羅的團隊收集了來自超過350只鳥的血液和羽毛樣本,這些鳥代表了70個不同的品種。“我們去參加展覽,並要求從他們珍貴的鳥身上採集血液樣本——令我們高興和驚訝的是,大多數飼養者都允許我們這樣做,”夏皮羅說。“鴿子愛好者對他們的鳥的各個方面都感興趣,而且他們中的大多數人也是直覺性的遺傳學家。他們教了我們一些關於鴿子遺傳學的知識。”

事實上,事實證明,鴿子愛好者在對鳥類進行品種分類方面做得相當不錯;當夏皮羅的團隊使用DNA標記來確定哪些品種的親緣關係最密切時,DNA只揭示了少數的意外(在幻燈片中討論)。也許更有趣的是,該團隊發現,在基因上相似的品種並不總是形態上相似,反之亦然。這種不匹配意味著某些特徵——如羽毛腳或頭冠——可能是根據鴿子愛好者的喜好在不同的品種中獨立進化的。

“很明顯,這些特徵在不同的品種中不止一次地出現,如果知道這是否是由於獨立突變或雜交造成的,那將會很有趣,”普賴斯說。“如果沒有夏皮羅的分析,我們甚至無法提出這個問題。”

品種之間的關係現在更加清晰,但由於鴿子多樣化如此迅速,並且仍然可以雜交,因此一些基因上的區別很難區分。在某些方面,這篇論文提出的問題比它回答的問題更多。家鴿的基因多樣性是起源於野外還是由人類塑造的?它們靈活的形態是基於實際DNA結構的變化,還是基於其表達的變化?在特徵似乎獨立出現的品種中,夏皮羅說他想看看是否是相同的基因突變導致了該特徵。

在家鴿品種中發現的豐富變異也可能成為進化遺傳學家的工具。“在理想的世界裡,如果我們想確定哪些基因負責喙的大小和形狀,我們可以建立巨嘴鳥和貓頭鷹之間的雜交,”夏皮羅說。在鴿子中,這種變異在非洲貓頭鷹鴿子的微小喙和斯坎達龍鴿子向下彎曲的鼻子之間重現。“貓頭鷹和巨嘴鳥不能雜交,但鴿子可以。”
 

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