林小春
鳥類是如何起源的？為何有鮮艷的羽毛？怎么學(xué)會了鳴叫？歷經(jīng)4年努力，中國科學(xué)家主導(dǎo)的一個國際團(tuán)隊于11日公布了迄今最可靠的鳥類“生命之樹”，全面還原了地球生物演化史上的一個重要篇章。
現(xiàn)代鳥類的演化歷史和親緣關(guān)系，是困擾學(xué)界數(shù)世紀(jì)的未解之謎。為回答這些問題，由華大基因的張國捷和國外同行領(lǐng)導(dǎo)的國際鳥類基因組聯(lián)盟對48個鳥類物種進(jìn)行基因組測序、組裝和全基因組比較分析，這些鳥類物種包括烏鴉、鴨、隼、鸚鵡、企鵝、朱鹮、啄木鳥和鷹等，囊括了現(xiàn)代鳥類的主要分支。
鳥類是6500萬年前白堊紀(jì)物種大滅絕事件中的幸存者，那次事件滅絕了地球上的恐龍，只有部分鳥類的祖先存活了下來。而基于基因組數(shù)據(jù)的新研究表明，恐龍滅絕后1000萬年至1500萬年間，鳥類經(jīng)歷了一次“超級物種大爆發(fā)”，后來逐漸演化出了1萬多種被稱為新鳥綱的鳥類，95%的現(xiàn)存鳥類來自這一新鳥綱鳥類。
研究還表明，鳥類的祖先從爬行動物中分化出來后丟失了成百上千的基因，這些基因在人類中都有很重要的功能，比如在維持生殖系統(tǒng)，骨骼生成和肺部系統(tǒng)等方面不可或缺。“這是個非常有趣的發(fā)現(xiàn)，因為人們通常認(rèn)為，生物演化出新特征依靠的是產(chǎn)生新的遺傳物質(zhì)，而不是基因的丟失?！睆垏菡f。
此外，具有鳴唱學(xué)習(xí)能力的鳥類（包括鳴禽、鸚鵡和蜂鳥），它們大腦中與鳴唱學(xué)習(xí)相關(guān)的腦基因調(diào)控回路，跟人類大腦中語言相關(guān)的區(qū)域呈現(xiàn)出相似特征。其中鸚鵡具有一套獨(dú)特的鳴唱學(xué)習(xí)系統(tǒng)，這也許是它們可以模仿人類語言的原因。
其他一些重要發(fā)現(xiàn)還包括：家雞的基因組與鳥類共同祖先可能是一只長滿羽毛的恐龍；鱷魚是鳥類的“近親”，它們的共同祖先可追溯至2.4億年前，但鱷魚的基因組演化速率較慢，而鳥類基因組演化速率較快；鳥類的牙齒是在約1.16億年前失去的，因為鳥類共同祖先中5個牙齒相關(guān)的基因在那個時間被“關(guān)閉”；水生鳥類有3次獨(dú)立的起源；主要的陸生鳥類，如鸚鵡、啄木鳥、貓頭鷹、鷹和隼等，都來自同一祖先，這種祖先鳥類是頂級的捕食者，它同時也是一種在美洲已滅絕的巨型恐鳥的祖先；最早的企鵝出現(xiàn)在約6000萬年前。
羽毛漂亮的雄鳥在求偶過程中會比競爭對手更具有優(yōu)勢，而新研究也發(fā)現(xiàn)，與羽毛顏色相關(guān)的基因比其他基因演化速度要快得多。此外，相比哺乳動物，鳥類基因組可能較不容易被病毒入侵，或者能較好地清除病毒序列。
