一个国际研究团队发布了一项关于当代自然种群进化变化的研究。他们的研究使用了有史以来为自然环境中的动物产生的最大基因组数据集之一，包括近4000只达尔文雀。这项研究揭示了这一标志性群体适应的遗传基础。研究结果发表在《科学》杂志上。
自从达尔文写下加拉帕戈斯群岛的雀鸟以来，生物学家一直在研究这些小型鸣禽，以了解其进化机制。在过去的一百万年里，一个祖先物种进化成了18个不同的物种。达尔文雀作为一种研究生物的力量在于它们能够展示物种形成的早期阶段。彼得·格兰特和罗斯玛丽·格兰特（普林斯顿大学）从20世纪70年代开始追踪达芙妮专业的几乎每个人。他们的工作表明，大鲵的鸣禽是随着环境变化和物种间的相互作用而进化的。一个国际团队对几乎每一只在达芙妮岛上研究的雀鸟的基因组进行了测序，并揭示了适应性变化的遗传结构。
该研究的主要作者、乌普萨拉大学前博士后研究员埃里克·恩博迪说：“我认为这是一个非常令人兴奋的机会，可以将我们对过去进化变化的理解与当前的观测联系起来。”。“基因组数据是一个强有力的工具，可以帮助我们对野外鸟类进行观察，了解影响鸟类进化的因素。”他补充道，如果没有对加拉帕戈斯进行数十年的研究，这种规模的研究是不可能实现的。
该研究的高级作者Leif Andersson（乌普萨拉大学和得克萨斯农工大学）说：“我们发现的一件了不起的事情是，只有少数基因座可以解释燕雀喙的大量变异。”。“似乎这些基因变化的进化方式之一是将多个基因捆绑在一起，然后随着环境的变化，这些基因会受到自然选择的影响。”
这些结果可能会让人类遗传学家感到惊讶，例如，许多遗传变异都只对人类身高的微小变化负责。
经过三十年的研究，中等落地英尺鸟的喙变小了。研究人员利用达芙妮岛上所有雀科鸟类的基因组，表明这是由于通过杂交和干旱时期，小地英寸雀的基因转移造成的，在干旱时期，喙较小的个体生存得更好。
彼得·格兰特说：“这项研究强调了长期研究对理解进化变化机制的价值。”。
研究人员从翅膀静脉中采集一滴血，并给每只鸟绑上绷带。这使他们能够追踪它们，并确定它们存活了多久，与谁交配，以及它们的后代。
罗斯玛丽·格兰特补充道：“通过在整个研究过程中采集血液样本，当技术成熟时，我们就有了用于基因组研究的样本。”。
研究人员不仅研究了中等落地高度的雀鸟，还研究了岛上四种雀鸟的整个群落。随着岛上条件的改变，普通仙人掌的喙逐渐变钝，与中粒仙人掌杂交的次数增加。这项研究描绘了物种如何通过结合有时在物种之间转移的大型表型效应的遗传变化来适应不断变化的环境的动态画面。随着全球环境的不断变化，加拉帕戈斯岛的雀鸟将提供一个宝贵的窗口，让人们了解鸟类、其遗传结构和环境如何相互作用，从而塑造野生种群的未来。
文章：全社区基因组测序揭示了达尔文雀鸟30年的进化史。《科学》381，adf6218（2023）。https://doi.org/10.1126/scienc…
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埃里克·D·恩博迪
加州大学圣克鲁斯分校博士后
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莱夫·安德森
瑞典乌普萨拉大学教授；美国德克萨斯农工大学
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