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突破:鸟类的新生命之树!

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发表于 2024-4-7 16:54 | 显示全部楼层 |阅读模式
突破:鸟类的新生命之树!

糖兽
原理
2024/04/04 05:36

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鸟类是我们生活的重要组成部分,即使是在高楼林立的城市里,也常常能看到它们的身影。鸟类不仅受人们的喜爱,也经常成为科学家研究的对象。

然而,尽管在过去的几十年里,科学家已经付出了巨大努力,但主要鸟类谱系之间的关系,仍然存在激烈的争论。我们仍然缺乏一个明确的、能将所有鸟类汇编入一个进化系统树的解决方案。

在一项新发表在《自然》杂志上的研究中,一个国际科学家团队通过进行有史以来最大规模的鸟类基因组研究,确定了主要鸟类群体之间的基本关系,同时也确定了大多数现代鸟类的最早出现时间。


  厘清混乱的关系  

过去的研究表明,鸟类的进化系统树有三个主要分支:第一个分支包括䳍形目和走禽类,比如鸸鹋、几维鸟、鸵鸟等不会飞的鸟类;第二个分支包括鸡形目和雁形目,如鸡、鸭等;剩下的所有鸟类都属于被称为新鸟亚纲的第三个分支,这一分支涵盖了95%的鸟类物种。

新鸟亚纲包括十个鸟类群体,其中陆鸟、水鸟、热带鸟、杜鹃、夜鹰、鸠鸽和火烈鸟这7类被称为“magnificent seven”,意为“华丽七鸟”;以及鸻鹬、鹤、麝雉,三个被称之为“孤儿”的种类。这十个群体之间的关系,一直难以厘清。

现在,在新的研究中,研究人员在基因组研究的帮助下,厘清了这些关系,绘制出了一幅异常清晰的鸟类进化系统树。新的进化系统树甚至推翻了以前关于鸟类关系的一些观点,同时也揭示了新的分类。


  新的“元素鸟类”  

这项新研究是一个名为“B10K计划”的一部分。这个计划的最终目标是对所有的约10500个现存鸟类物种的基因组进行测序,进而拼凑出所有鸟类的进化史。

在这项研究中,研究人员通过分析363个鸟类物种的基因组,揭示了一种新的鸟类群体——“元素鸟类”(Elementaves)。这个名字的灵感来自于土、气、水、火这四个古老的元素,以此来代表一群在陆地、天空和水中都很成功的鸟类。蜂鸟、鸻鹬、鹤、企鹅和鹈鹕都属于元素鸟类。

此外,这项研究还证实了澳大利亚最熟悉的两种鸟类——雀形目(鸣禽及其近亲)和鹦形目之间,存在密切的亲缘关系。鸣禽占所有鸟类的近50%,它包括喜鹊、雀、吸蜜鸟等鸟类。大约5000万年前,它们低调地在澳大利亚“萌发”,然后遍布全球,成为最成功的鸟类群体。
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基于363种鸟类基因组的鸟类进化系统树。主要的鸟类群体在树上用不同的颜色加以区分。(图/Paintings by Jon Fjeldså, Natural History Museum Denmark, University of Copenhagen)


  鸟类出现的真正时间  

这项研究的另一个目标是在鸟类的进化系统树上建立一个时间标尺。通过使用一种被称为“分子钟”的工具来模拟基因组的进化,研究人员成功地做到了这一点。他们从近200块化石中提取了信息,确定了鸟类进化系统树中一些分支的年龄。

结果表明,所有现存的鸟类都有一个大约生活在9000万年前的共同祖先。但是大多数现代鸟类群体出现在约2500万年之后,在6600万年前白垩纪结束后的一个只有几百万年的期间内。

与此同时,在这一时期,一颗小行星撞击了地球,导致恐龙和其他生物大灭绝。因此,在一些主要的生命形式灭绝之后,鸟类似乎充分利用了这个“空档”中的机会,蓬勃地发展了起来。


  谜题仍在  

这项研究是世界各地科学家通力合作取得的成果。即使有如此庞大的基因组据,鸟类的进化家族树中的谜题仍在。研究人员表示,他们的分析仍然无法确定其中一个“孤儿”——麝雉的关系。麝雉是南美洲的一种非常独特的鸟类,也是其谱系中唯一的幸存者。

不过,这项研究已经显示了,通过大量的基因组数据,科学家们可以确定进化系统树中的一些关系。通过将基因组和化石结合起来,能为了解地球上生命的进化史带来新的力量。

#创作团队:
编译:糖兽
排版:雯雯
#参考来源:
https://theconversation.com/after-10-years-of-work-landmark-study-reveals-new-tree-of-life-for-all-birds-living-today-226743
https://www.nature.com/articles/s41586-024-07323-1
#图片来源:
封面图&首图:Paintings by Jon Fjeldså, Natural History Museum Denmark, University of Copenhagen





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