破解密码：基因组测序揭示了为什么鸣禽在寒冷气候下体型更大

科学家们通过在北美洲最常见、最受欢迎的鸣禽之一的鸣禽身上观察到的体型的显著变化，揭示了遗传学基础这一发现极大地提高了物种适应气候变化挑战的能力

这项研究发表在《自然通讯》杂志上，使用基因组测序成功地发现了八点遗传变异或DNA突变，这些变异或突变在从墨西哥到阿拉斯加的同频范围内观察到的早期三倍体大小差异中有很大的比例例如，亮岛全年的鸣禽可能比加利福尼亚州沿海地区的同类大三倍

KatherineCarbeck，该研究的第一作者和不列颠哥伦比亚大学自然科学研究所的博士生，解释了许多物种的体型变化是可预测的，这些物种生活在巨大的不同气候条件下，符合“Bergmann规则”，该规则规定，在寒冷的气候中，微生物可以适应更大的范围来调节体温

Carbeck说：“‘本地适应’种群的存在意味着，自然选择已经形成了一个范围内的雌性种群的遗传组成，使个体能够生存并产生明显不同的气候条件。”“然而，Bergmann规则的遗传学机制直到现在仍然是不可信的。”

全基因组测序破解代码

Carbeck和来自加拿大鸟类实验室、阿拉斯加州大学和瓦奇塔浸礼会大学的同事们利用单一基因序列的力量来识别鹦鹉的基因，这意味着要解开它的秘密

他们发现了来自Leutian Islands两个全年最活跃的鸣禽亚种和两个较小亚种的遗传样本：一个在阿拉斯加繁殖，冬天迁移到温暖的地方，另一个在B年至少一年C海岸，太平洋在寒冷的冬季天气中保持着竞争力

对较大和较小的身体样本的比较显示了与体重相关的总体候选基因通过对这些候选者的特征分析，他们确定了八个与体重密切相关的特定遗传变异——符合Bergmann规则

基因多样性有助于适应气候变化

研究人员认为，揭示伯格曼规则的遗传学基础有助于我们理解进化、自然选择和气候如何影响各个方面的历史

Carbeck说：“我们的研究结果表明，自然保护区的居民有可能实现人口之间基因的持续变化，这对气候变化很重要。”

博士詹·沃尔什（JenWalsh）是康奈尔鸟类学实验室的一位研究人员，他补充道：“从基因组学的角度来看，识别出大量对身体大小的变化有明显影响的候选基因确实很有趣。研究中发现的表型多样性的巨大吸引力，是因为它们提供了一个令人兴奋的机会来识别众所周知的地理规则下的基因。”

博士不列颠哥伦比亚大学森林与自然保护科学系的一位作者兼副教授PeterForce说，确定了这些鸟类的未来需求

他说：“我们的发现意味着，如果不是所有的话，只要我们保持习惯，就可以在种群之间找到病毒和基因。”

来源:

Materials provided by
University of British Columbia.
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参考:

1. Katherine Carbeck, Peter Arcese, Irby Lovette, Christin Pruett, Kevin Winker, Jennifer Walsh.
   Candidate genes under selection in song sparrows co-vary with climate and body mass in support of Bergmann’s Rule. Nature Communications, 2023; 14 (1) DOI: 10.1038/s41467-023-42786-2

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