同类相聚:基因分类揭示鸽子非凡的多样性 [幻灯片展示]

城市居民可能把鸽子视为害虫,但它们却是所有鸟类物种中最美丽和最多样化的物种之一

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尽管城市居民可能不愿意承认,但人类和鸽子(也被批评者称为“飞行老鼠”)自古以来就交织在一起。我们在3000到5000年前驯化了鸽子,甚至可能在我们让猫进入我们家之前就驯化了它们。如今,有超过350个不同的鸽子品种,每一个品种都是通过人工选择创造的;其中许多品种是如此地为迎合人类的喜好而量身定制,以至于它们永远无法在野外生存。它们的差异如此之大,以至于查尔斯·达尔文曾经说过,如果它们是在自然界中被发现的,它们就会被认为是几个独立的物种。

幻灯片展示:基因分类揭示鸽子非凡的多样性

然而,尽管这些鸟类在人类社会和历史上都很普遍,但无论是饲养者还是生物学家都不确定这些品种之间是如何相互关联的;基于形态学和历史记载的分类方案在参考书之间有所不同。为了阐明鸽子品种的家谱,犹他大学研究多样性遗传学的生物学家迈克·夏皮罗进行了首次家鸽基因分类,该分类发表在1月19日的《当代生物学》杂志上。


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芝加哥大学研究鸟类物种形成的特雷弗·普赖斯说,这篇论文“为研究鸽子之间多样性的起源提供了一个重要的框架。从这个意义上说,这是一项非常重要的研究。”鸽子本身不仅令人着迷,它们还提供了自然选择进化的一般模型。

在数百名鸽子饲养者的帮助下,夏皮罗的团队收集了来自超过350只鸟的血液和羽毛样本,这些鸟代表了70个不同的品种。“我们去参加展览,并要求从他们珍贵的鸟身上采集血液样本——令我们高兴和惊讶的是,大多数饲养者都允许我们这样做,”夏皮罗说。“鸽子爱好者对他们的鸟的各个方面都感兴趣,而且他们中的大多数人也是直觉性的遗传学家。他们教了我们一些关于鸽子遗传学的知识。”

事实上,事实证明,鸽子爱好者在对鸟类进行品种分类方面做得相当不错;当夏皮罗的团队使用DNA标记来确定哪些品种的亲缘关系最密切时,DNA只揭示了少数的意外(在幻灯片中讨论)。也许更有趣的是,该团队发现,在基因上相似的品种并不总是形态上相似,反之亦然。这种不匹配意味着某些特征——如羽毛脚或头冠——可能是根据鸽子爱好者的喜好在不同的品种中独立进化的。

“很明显,这些特征在不同的品种中不止一次地出现,如果知道这是否是由于独立突变或杂交造成的,那将会很有趣,”普赖斯说。“如果没有夏皮罗的分析,我们甚至无法提出这个问题。”

品种之间的关系现在更加清晰,但由于鸽子多样化如此迅速,并且仍然可以杂交,因此一些基因上的区别很难区分。在某些方面,这篇论文提出的问题比它回答的问题更多。家鸽的基因多样性是起源于野外还是由人类塑造的?它们灵活的形态是基于实际DNA结构的变化,还是基于其表达的变化?在特征似乎独立出现的品种中,夏皮罗说他想看看是否是相同的基因突变导致了该特征。

在家鸽品种中发现的丰富变异也可能成为进化遗传学家的工具。“在理想的世界里,如果我们想确定哪些基因负责喙的大小和形状,我们可以建立巨嘴鸟和猫头鹰之间的杂交,”夏皮罗说。在鸽子中,这种变异在非洲猫头鹰鸽子的微小喙和斯坎达龙鸽子向下弯曲的鼻子之间重现。“猫头鹰和巨嘴鸟不能杂交,但鸽子可以。”
 

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