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鸟类物种演化过程被重新认知

来源:光明日报2024-04-03 09:28

   光明日报北京4月2日电(记者张蕾)早期新鸟类经历的快速辐射性演化事件发生在何时?现生鸟类各类群之间的演化关系是怎样的?上述争议性科学问题有了新答案——由我国科学家主导的万种鸟类基因组计划发布了第二阶段研究成果,研究团队通过重建现生鸟类演化的生命之树,厘清了各类群之间的关系并提出新的分类方案,为正确理解鸟类物种演化及其复杂性状演化奠定了坚实基础。相关论文《科阶元基因组揭示鸟类演化复杂性》2日凌晨发表于国际学术期刊《自然》。

  现生鸟类属于鸟纲中新鸟亚纲的今颚类,分为鸡雁小纲与新鸟小纲,后者包括95%的现生鸟类。新鸟小纲历史上经历了快速的物种大爆发,在不到1000万年里分化出大量新类群,基本奠定了当下全球鸟类物种多样性的格局。但据论文通讯作者、浙江大学生命演化研究中心讲席教授张国捷介绍:“分化时间太短,给梳理各种鸟类的演化地位与不同类群间的关系带来极大挑战,导致现生鸟类的分类在‘目’和‘科’级别上极其混乱,缺乏统一的认识。”

  快速辐射性演化是指祖先物种在较短时间内爆发出多个物种类群的过程,其中存在的基因不完全谱系分流、分化后跨物种杂交等现象,使得类群间的亲缘关系难以判定。论文共同作者、中国科学院大学博士研究生陈光霁说:“我们的研究指出了此前的认识误区,对演化关系进行了较大幅度调整。新的分类方案在新鸟小纲内划分出四个主要的演化支,包括奇迹鸟类、鸽鸨类、陆鸟类和一个全新的类群——‘元素鸟类’。”

   “元素鸟类”既包括主要在水域活动的企鹅、潜鸟、信天翁等,也包括主要在陆地活动的麝雉等,还有更擅长在天空活动的夜鹰和雨燕等,分别对应水、土和气三种古典元素,并因此得名。“过去将这几种鸟类分散在不同的演化分支,但这项研究表明,它们其实来自一个单系群,由相同的祖先分化而来。”陈光霁解释。

  据了解,新鸟类发生辐射性演化的时间也存在较大争议——此前的研究推定这一事件发生在白垩纪末期那次大灭绝事件前后,但无法给出更确切时间。论文共同作者、浙江大学生命演化研究中心研究员冯少鸿说:“我们构建的鸟类系统发育时间树,支持大量的新鸟类群是在白垩纪-古近纪界线后发生快速辐射性演化的观点。”

  研究团队还发现,在大灭绝事件后,早期新鸟类发生有效种群大小急剧扩张、碱基替换率和相对脑容量急剧上升而体重急剧降低等一系列变化,这也支持了新鸟类为适应新兴生态位而发生快速辐射性演化的假说。

[ 责编:宋雅娟 ]
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