Warbler基因组看起来都是百分之99.97
几十年来,保护主义者一直认为蓝翅莺对金翅莺是一种威胁,这种莺是一种被认为可以保护联邦濒危物种的物种。根据北美育种鸟类调查,自1968年以来,蓝翅莺数量下降了66%。众所周知,这两个物种经常在它们共同发生的地方杂交,科学家一直担心更多的蓝翅莺将遗传地淹没稀有的金翅基因库。
来自康奈尔鸟类学实验室富勒进化生物学计划的新研究表明,从遗传学角度来看,蓝翅和金翅莺几乎完全相同。该研究背后的科学家表示,两种物种之间的主要差异在于羽毛颜色和花纹,在某些情况下,这只是基因变体或等位基因的显性或隐性配对的简单问题。
研究报告的共同作者大卫·托伊斯说:“我们认为我们最终确定了这些分类群中众所周知的基因组”大海捞针“,并补充说,保护主义者应该更少关注杂交,主要集中在保护这两个物种的栖息地。“这是保护从业者长期以来所需要的。”
该研究发表在9月出版的“ 当代生物学 ”杂志上。Toews的合作者包括康奈尔大学实验室博士后研究员Scott Taylor,康奈尔大学生物统计与计算生物学系,加州大学河滨分校和环境与气候变化加拿大合作伙伴。
该小组通过分析来自纽约的10只金翅莺和10只蓝翅莺的基因组,调查了两只莺之间差异背后的遗传结构,从新泽西州边界的斯特林森林到圣劳伦斯河的采样谷。在他们对两个物种的整个基因组的分析中,他们发现只有六个区域(或小于.03%)显示出强烈的差异。换句话说,蓝翅和金翅莺的遗传基因相同,为99.97%。
其中一个分化区域有一个可能控制黄色/白色与黑色喉部着色的基因; 金翅莺的黑色喉咙是Mendellian隐性特征,仅发生在具有这种遗传变异的一对隐性等位基因的鸟类中。另一个地区可能控制体色; 蓝翅莺的黄体可能是一种不完全隐性的特征。
当蓝翅和金翅莺杂交时,它们会产生各种杂交种,包括两种形式,称为布鲁斯特莺(有一个轻体,没有黑色喉咙)和劳伦斯莺(有一个黄色的身体和黑色的喉咙)。新的研究表明,布鲁斯特的金色和蓝翅莺杂种的形式似乎是喉咙和体色的主要特征的表达,而劳伦斯的混合形式表现出两者的隐性特征表达。
这项研究支持1908年美国自然历史博物馆的John T. Nichols提出的一个模型,即布鲁斯特的金色和蓝翅莺混合体的形式是主要特征的表达,劳伦斯的形式是隐性的 - 特质表达。换句话说,金色和蓝色翅膀莺之间惊人的视觉差异可以被认为类似于有雀斑和没有雀斑的人之间的差异。
该研究还表明,金翅膀和蓝翅的遗传分化甚至比Swainson的鹅口疮的两个亚种更少,橄榄支撑和赤褐色支持形式。
Toews,Taylor和他们的合作者还分析了来自其范围内的金翅和蓝翅莺的遗传区域的子集,并发现远离曼尼托巴和密苏里的个体显示出类似的基因组差异。这种遗传数据不仅包含了今天鸟类的不同信息,还包含过去它们可能分离多久或杂交的信息。
回到250年前,金翅和蓝翅莺首先被科学描述,他们被认为生活在不同的地方,在东北部和中西部的上部有金色翅膀,在距离中部稍远的一个带的蓝色翅膀中。奥沙克到阿巴拉契亚山脉。并且有人认为,从1700年代末开始,欧洲定居者的森林砍伐造成了栖息地的变化,使两种物种聚集在一起,引起了它们的杂交。
在使用整个基因组深入研究这些鸟类的进化历史时,泰勒和托伊斯发现了一个令人惊讶的发现:这两个物种可能已经混合了数千年,至少是间歇性的,远在欧洲人殖民北美之前。
“这种杂交被认为是我们[人类]的错误,”泰勒说。“但这两种物种杂交的倾向是自然的,似乎是欧洲前欧洲进化史的一部分。”
杂交是2012年由保护团体和政府机构联合出版的国家金翅莺保护计划中发现的威胁之一,尽管年轻森林栖息地的丧失被认为是主要威胁。杂交和人类因果关系问题可能在美国鱼类和野生动物管理局即将出台的关于金翅莺是否需要根据濒危物种法案进行联邦保护的决定中发挥作用。
金翼/蓝翼遗传相似性的问题可能对美国鸟类学家联盟提出了一个棘手的问题,如果它的北美分类委员会被要求在一个暗金翅膀和蓝翼的提议中考虑这个证据成一个物种。
泰勒说:“有人肯定可以说金翅莺和蓝翅莺是一种多态物种。它们非常相似。” “从保护的角度来看,它们需要相似类型的年轻森林栖息地,所以我们可以类似地对待它们,无论是以保护一个物种的名义还是两个密切相关的物种的复合体。”
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