生物学家发现鸟类迁徙基因的证据

2022-02-23 / 作者:猫咪资讯 / 来源:网络整理 / 阅读:543 /
内容摘要:
数以百万计的候鸟占据着北极季节性有利的繁殖地,但科学家们对北极鸟类迁徙路线的形成、维持和未来以及迁徙距离的遗传决定因素知之甚少。在一项新的研究中,一个多国研究团队建立了一个大陆规模的迁徙系统,该系统利用卫星跟踪跟踪了来自欧亚北极6个种群的56只游隼,并对其中4个种群的35只鸟类的......

数以百万计的候鸟占据着北极季节性有利的繁殖地,但科学家们对北极鸟类迁徙路线的形成、维持和未来以及迁徙距离的遗传决定因素知之甚少。在一项新的研究中,一个多国研究团队建立了一个大陆规模的迁徙系统,该系统利用卫星跟踪跟踪了来自欧亚北极6个种群的56只游隼,并对其中4个种群的35只鸟类的基因组进行了测序。他们发现一种叫做ADCY8的基因与迁徙距离的群体水平差异有关。

Tagged peregrine falcon (Falco peregrinus). Image credit: Andrew Dixon.标记游隼(Falco peregrinus)。形象功劳:安德鲁·迪克森。

“以前的研究已经确定了几个可能调节迁移的候选基因组区域& # 8212;但我们的工作是迄今为止对与迁徙行为相关的特定基因的最强有力的证明,”合著者、卡迪夫大学生物科学学院的分子生态学家迈克·布鲁福德教授说。

在这项研究中,布鲁福德教授和他的同事标记了56只北极游隼,并通过卫星追踪它们的旅程,详细跟踪它们每年的飞行距离和方向。

他们说:“游隼主要在9月开始秋季迁徙,在大约27天内行程2280-11002公里,主要在10月到达越冬区。

“游隼独自迁徙;离开不同繁殖地的鸟类使用不同的路线,在四个不同地区广泛分布的地方过冬。”

“跟踪超过一年的单鸟在迁徙过程中表现出很强的路径重复性,对越冬地点完全忠诚,繁殖扩散有限(平均5.37公里)。”

“所有种群都表现出高度的迁移连通性,这表明长期记忆具有很强的选择性。”

Five migration routes for 56 peregrine falcons tracked by satellite. Image credit: Gu et al., doi: 10.1038/s41586-021-03265-0.卫星追踪的56只游隼的五条迁徙路线。影像学分:顾等,doi:10.1038/s 14586-021-03265-0。

科学家们发现,这些鸟使用了五条穿越欧亚大陆的迁徙路线,可能建立在22000年前的最后一个冰河时期和6000年前的中全新世之间。

他们利用全基因组测序发现了一个基因& # 8212;ADCY8,已知它参与其他动物的长期记忆& # 8212;与迁徙距离的差异有关。

他们发现ADCY8在游隼的长距离(东部)迁徙种群中有一个高频率的变异体,这表明这个变异体被优先选择,因为它可以增加被认为是长距离迁徙所必需的长期记忆能力。

“我们的工作是第一个开始了解生态和进化因素可能在候鸟中相互作用的方式,”资深作者、中国科学院动物研究所研究员香江展教授说。

“我们希望它将成为帮助保护世界迁徙物种的基石。”

作者研究了未来可能的移民行为的模拟,以预测全球变暖的影响。

如果气候以近几十年的速度变暖,他们预测欧亚大陆西部的游隼种群数量下降的可能性最大,可能会完全停止迁徙。

布鲁福德教授说:“在这项研究中,我们能够将动物运动和基因组数据结合起来,确定气候变化在游隼迁徙模式的形成和维持中起着重要作用。

研究结果发表在《自然》杂志上。

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Z.顾等。气候驱动的飞行路线变化和基于记忆的长距离迁移。自然,2021年3月3日在线发布;doi:10.1038/s 14586-021-03265-0


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