明亮的颜色和醒目的标记经常被用来警告潜在的捕食者。虽然我们习惯于在植物,毛虫和蛇中看到这样的标记 - 称为引导信号,但我们通常不会将彩色鸟类羽毛视为传达相同的信息。然而,新几内亚鸣禽属Pitohui的成员使用它们的羽毛警告掠食者它们是有毒的。
对称着色通常产生所谓的Müllerian模拟环,其中多种有毒物质演变为彼此相似,作为相互形式的保护。该理论认为,捕食者将更快地学会避开环中的所有物种,每个物种的成本更低。虽然这些环在蝴蝶和其他昆虫中很常见,但它们在脊椎动物中较少见,其中这些性状的遗传基础通常是未知的。对于地球上为数不多的有毒鸟类之一的pitohuis来说,情况确实如此。在基因组生物学和进化论的新文章中新加坡国立大学,捷克共和国生物中心和新几内亚比纳唐研究中心的国际研究小组,名为“有毒的巴布亚鸣禽分支(Pitohui; Aves)的Müllerian模拟环中的基因流”解开pitohuis多彩羽毛的遗传基础和进化史。
对于Müllerian模仿的进化有几种可能的解释。早期的假设表明,环中涉及的物种通过不同的遗传机制汇聚在相似的标记上。在pitohuis中,还提出了用于着色的祖先特征。在蝴蝶中,基因渗入涉及通过杂交将遗传物质从一个物种引入另一个物种,已被建议发挥作用。在他们的研究中,第一作者Kritika Garg博士及其同事研究了三种pitohui物种的这些可能性:带有高度着色并且在整个范围内具有毒性的连帽pitohui(P. dichrous)和北部变量pitohui(P. kirhocephalus)和南方变量pitohui(P. uropygialis),两者的颜色和毒性都有所不同(图1)。
由于物种之间的基因流动可以模糊进化轨迹,作者使用了几种基因组方法来确定三种物种之间的关系以及pitohui着色的进化历史。通过使用来自数十只鸟的全基因组标记,作者的结果为从带帽的pitohui到南部变量pitohui的渐渗提供了明确的证据。此外,来自带帽的pitohui的基因组区域与可能涉及羽毛着色和毒素抗性的基因相关。总之,这些研究结果表明,带帽的pitohuis偶尔与南方变量pitohuis交配,并且在此过程中,共享参与着色和毒素抗性的等位基因。
标签: Papuan鸣禽
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