研究人員對Kiwi基因組進(jìn)行測序

由德國萊比錫大學(xué)領(lǐng)導(dǎo)的一個國際科學(xué)家小組對北島棕色奇異果(Apteryx mantelli)的基因組進(jìn)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?yàn)樗鼈兙哂懈叨劝l(fā)達(dá)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(dú)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(xué)的Diana Le Duc博士說。馬克斯普朗克進(jìn)化人類學(xué)研究所，該研究的主要作者發(fā)表在基因組生物學(xué)雜志上。

“這些改編似乎發(fā)生在大約3500萬年前，即他們抵達(dá)新西蘭后不久，可能是因?yàn)樗麄兊囊归g生活方式。”

發(fā)現(xiàn)負(fù)責(zé)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(xué)家們確定了綠色和藍(lán)色的視覺受體基因，這可能使藍(lán)，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(jì)這些變化的發(fā)病時(shí)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(dāng)獼猴桃到達(dá)其他平民時(shí)，moa已經(jīng)居住在新西蘭。這些現(xiàn)已滅絕的鳥類被認(rèn)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(jì)的法國植物學(xué)家和動物學(xué)家讓·巴蒂斯特·德拉馬克(Jean Baptiste de Lamarck)已經(jīng)假設(shè)進(jìn)化是按照”使用它或失去它“的原則運(yùn)作的。因此，奇異果很可能失去了它的色覺，因?yàn)樗辉傩枰碌囊归g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(shí)是獨(dú)一無二的，長期以來人們一直認(rèn)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(tuán)隊(duì)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(bào)告的共同作者，馬克斯普朗克進(jìn)化人類學(xué)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(jìn)行比較分析的重要資源。

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