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48套基因组揭秘鸟类起源史

作者:佚名 2015-04-09 浏览: 1,553 评论:0

摘要: 科学家早已确认恐龙早已灭绝,正因如此,孩子们才对这种大型爬行动物情有独钟。6500万年前,一颗小行星撞击地球,给恐龙带来灭顶之灾。这次撞击开启了地球的第五次物种大灭绝,瞬间为哺乳动物腾出了大量空缺生态位。 然而,从技术角度上讲,恐龙也许并未完全灭绝。不...

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科学家早已确认恐龙早已灭绝,正因如此,孩子们才对这种大型爬行动物情有独钟。6500万年前,一颗小行星撞击地球,给恐龙带来灭顶之灾。这次撞击开启了地球的第五次物种大灭绝,瞬间为哺乳动物腾出了大量空缺生态位。
然而,从技术角度上讲,恐龙也许并未完全灭绝。不管是摇曳的树枝上还是丰富的餐宴上,全世界都能找到它们后代的影踪。基因和化石都已证明,现代鸟类是兽脚亚目恐龙的后代。兽脚亚目恐龙是一种两足行走的恐龙,包括第五次物种大灭绝中部分幸存的霸王龙。分类学家怀疑,当小行星撞击地球时,现代鸟类的祖先跟哺乳动物一样,面临了极佳的进化机会。
本周《科学》杂志公布了一项大型项目的研究成果,充分支持该理论。该项目对48只现代鸟类物种的基因组进行了测序。科学家通过构建鸟类演化树,发现地球遭小行星撞击后,物种在几百万年前开始了爆发式的进化和演变,在这个阶段形成了今颚总目(Neoaves),包含了95%现代鸟类物种。
该项目也很好地解释了科技如何改变着生物学。过去,生物学家通过研究不同鸟类的生理和行为特性,将它们分配在鸟类演化树的不同位置,但是,把哪些特性视为最重要的特性,生物学家莫衷一是。基因分析为生物学家打开了另一扇窗户,透过它,鸟类演化过程一览无余。但因为技术有限,分类学家只能运用一小部分基因来构建演化树。
与过去构建的鸟类演化树不同,新的演化树是通过全基因组构建的。这得益于两大进展。其一,基因测序的成本迅速降低,当下的基因测序要比2007年的时候便宜好几千倍。其二,计算机能力增强(跟基因测序成本降低相比要慢很多)。生物学家将此次项目得到的基因组数据录入庞大的超级计算机,筛选和比对DNA序列,几周后就得到最终的演化树。
全基因组测序也使科学家们得以研究个体特性的演变史。现代鸟类拥有共同的食肉祖先。但在不同隔离条件下,它们丧失了祖先的习性。同样,学习和鸣唱能力(有趣的是,这和人类语言能力具有遗传相似性)似乎也经历了至少两次演化。
这种方法并不局限于鸟类研究。运用已测得的基因组,针对哺乳动物的相似研究项目也成为可能。DNA测序成本还将继续降低,计算机运算能力也将更强大,分类学家构建的演化树也将愈加趋近真实情况。