基因组图谱全面揭秘鸟类演化“大爆炸”历程

　　基因组图谱全面揭秘鸟类演化“大爆炸”历程

　　为何鸟类没有牙齿；颜色鲜艳的羽毛如何演化；鳄鱼怎么会跟鸟类攀上亲戚；鹦鹉为何能“说”人话？

　　一项历时四年之久、雄心勃勃的国际合作研究，通过全面解析现代鸟类基因组图谱，使约6600万年前地球上庞大动物类群恐龙覆灭之后出现的鸟类演化“大爆炸”历程浮出水面，并深入解答了很多疑问。主导这项研究的国际鸟类基因组研究联盟不久前以专刊形式集中公布了28篇首期研究成果，其中8篇刊登在《科学》杂志鸟类专刊上，其余20篇陆续刊登于《基因组生物学》《大数据科学》等杂志，这些揭开了生物演化史上又一重要的篇章。

　　鸟纲基因组和演化生物学研究

　　以往的研究显示，在白垩纪物种大灭绝事件中幸存的鸟类，经历了一次快速的演化。然而，这一快速演化过程在此前一直是个谜，现代鸟类的演化关系困扰了生物学家数个世纪之久。另外，在物种大灭绝之后获得新生的鸟类如何演化出1万多个物种，其背后的生物多样性分子基础也知之甚少。

　　为了回答这些问题，中国深圳华大基因研究院国家基因库副主管张国捷研究员、美国杜克大学和霍华德休斯医学研究所神经生物学家埃里希·D·贾维斯、丹麦自然历史博物馆托马斯·吉尔伯特领导的国际鸟类基因组联盟，完成了48个鸟类物种的基因组测序、组装和全基因组比较分析，包括乌鸦、鸭、隼、鹦鹉、企鹅、朱鹮、啄木鸟、鹰等，囊括了现代鸟类的主要分支。

　　这些新发布的成果在许多鸟类演化相关问题上提出了新的观点。其中发表在《科学》杂志的两篇综合性文章称，研究人员基于全基因组数据构建了有史以来最高可信度的鸟类分子演化树，前所未有地解决了关于早期鸟类演化关系的历史争论；描述了鸟类基因组演化的历程，从基因组角度阐述了鸟类宏观演化的重要特征。

　　而刊登在《科学》杂志鸟类专刊上的6篇文章，分别阐述了控制声音学习的分子通路在一些鸟类和人类的大脑语言控制区域中独立演化过程、鸟类性染色体复杂的演化历程、鸟类在早期演化过程中是如何一步步丢失牙齿、鸟类近亲鳄鱼的基因组是怎样演化的、鸟类歌唱行为在大脑内的基因调控机制，以及一种利用大规模基因组数据构建演化树的新方法。