達(dá)爾文雀（Darwin's finches）是指一群生活在加拉帕戈斯群島和科科斯群島的近緣雀鳥(niǎo)物種，因?yàn)闂⒌夭煌鼈冄莼隽硕鄻踊泥购托袨?。這些雀鳥(niǎo)為達(dá)爾文的進(jìn)化論提供了有力支持，一直是物種形成和適應(yīng)性進(jìn)化的經(jīng)*例。

在達(dá)爾文誕辰206周年之際，Nature雜志發(fā)表了一項(xiàng)達(dá)爾文雀的大規(guī)模測(cè)序研究。烏普薩拉大學(xué)和普林斯頓大學(xué)的科學(xué)家們闡明了這些雀鳥(niǎo)的進(jìn)化史，并且鑒定了一個(gè)造成種內(nèi)和種間鳥(niǎo)喙差異的基因。

達(dá)爾文雀是適應(yīng)性輻射的典型范例。大約兩百萬(wàn)年以前，它們的共同祖先來(lái)到加拉帕戈斯群島。在漫長(zhǎng)的進(jìn)化過(guò)程中，達(dá)爾文雀形成了體型、喙形、鳴叫聲和進(jìn)食行為不同的15個(gè)物種。體型和喙形的改變，允許不同達(dá)爾文雀利用不同的食物來(lái)源，比如昆蟲(chóng)、種子、花蜜以及鬣蜥的血。這些都遵循達(dá)爾文的自然選擇理論。

“為了了解達(dá)爾文雀的進(jìn)化史，我們測(cè)序了120種鳥(niǎo)類(lèi)的基因組，包括所有已知的達(dá)爾文雀和兩個(gè)近緣物種，"文章的*作者Sangeet Lamichhaney博士說(shuō)。

研究人員發(fā)現(xiàn)，物種間的基因流動(dòng)在達(dá)爾文雀進(jìn)化中起到了突出的作用。舉例來(lái)說(shuō)，兩種達(dá)爾文雀的雜交很明顯發(fā)生在一百萬(wàn)年前。

“我們?cè)诩永粮晁谷簫u上工作時(shí)，觀察到了許多達(dá)爾文雀種間雜交的例子，但當(dāng)時(shí)我們還不清楚這些雜交在進(jìn)化上的影響，"普林斯頓大學(xué)的Peter Grant和Rosemary Grant說(shuō)。他們?cè)诩永粮晁谷簫u實(shí)地工作了四十年，可以說(shuō)是世界上zui了解達(dá)爾文雀的人。

“現(xiàn)在我們可以斷定，種間雜交在達(dá)爾文雀的進(jìn)化中起到了關(guān)鍵性作用，有助于維持它們的遺傳多樣性"Peter Grant說(shuō)。

體型和喙形差異是達(dá)爾文雀zui顯著的表型多樣性。達(dá)爾文在《The Voyage of The Beagle》中對(duì)這種多樣性進(jìn)行了描述。現(xiàn)在，研究人員通過(guò)比較兩種鳥(niǎo)喙差異較大的達(dá)爾文雀，闡明了喙形多樣性背后的遺傳學(xué)基礎(chǔ)。他們發(fā)現(xiàn)了15個(gè)差異較大的基因組區(qū)域，其中有六個(gè)基因與顱面或喙發(fā)育有關(guān)。

“zui值得關(guān)注的是，ALX1基因的遺傳變異不僅影響達(dá)爾文雀的種間鳥(niǎo)喙差異，還與種內(nèi)的個(gè)體鳥(niǎo)喙差異有關(guān)，"領(lǐng)導(dǎo)這項(xiàng)研究的Leif Andersson說(shuō)。

ALX1編碼的轉(zhuǎn)錄因子在脊椎動(dòng)物的正常顱面發(fā)育中起到了關(guān)鍵性作用，使這個(gè)基因失活的突變會(huì)引起嚴(yán)重的出生缺陷，包括人類(lèi)額鼻發(fā)育不良。

原文檢索：

Evolution of Darwin’s finches and their beaks revealed by genome sequencing