在当今鸟类的基因中发现的恐龙灾难痕迹

大约6600万年前,一块岩石猛烈地撞击我们的星球,改变了地球上的生命进程。

全球变化的连锁反应标志着漫游的巨人.非鸟类恐龙消失在化石记录中——但它们的消亡为其他生命形式的崛起和繁荣开辟了道路。

撞击后不久,今天鸟类最早的祖先就出现了。现在,科学家们在鸟类的基因组中发现了这场灾难的痕迹——大规模灭绝事件带来了巨大的变化,使鸟类得以多样化,成为非常成功和多样化的鸟类动物类别这充斥着我们今天的世界。

“通过研究现存鸟类的DNA,我们可以尝试检测在地球历史上最重要的事件之一之后发生变化的基因序列模式。鸟类学家杰克·伯夫(Jake Berv)说密歇根大学的。

“这些事件的特征似乎已经以一种我们可以在数千万年后检测到的方式印在幸存者的基因组中。

一颗巨大小行星的撞击猛烈撞击现在的墨西哥尤卡坦半岛是毁灭性的。现在称为白垩纪-古近纪灭绝,它消灭了地球上大约76%的动物生命。

这种巨大的损失留下了一个真空,这个真空很快就被幸存下来的生命填补了,进化和多样化,在重建的世界中建立了一个位置。鸟类恐龙发生了翻天覆地的变化,成为大约10,000种鸟类我们今天在我们周围看到的。

现在,当动物通过进化发生变化时,其基因组中的DNA组成可能会发生变化。

DNA的基本组成部分——核苷酸– 由四个不同的碱基组成, 标记为 A、C、G 和 T.这些比率核苷酸碱基基因组内部可以移动,导致小动物的发育发生变化。

以前对鸟类进化的研究假设了一个固定的DNA组成,这个组成是无法改变的。使用新开发的软件,研究人员能够放松这一假设,在允许核苷酸碱基比率变化的范式下操作。

Berv和他的同事使用这个软件来分析所有主要鸟类群体之间的基因组差异。这使他们能够识别自白垩纪 - 二叠纪灭绝以来基因组组成的变化。

他们将精力集中在紧接着的 500 万年期间小行星影响,并发现灭绝事件在 3 到 500 万年内对鸟类基因组产生了几次重大转变。

这些变化具体与成年鸟的大小、它们的新陈代谢以及它们作为幼鸟的发育方式有关。

例如,鸟类成年后最终比鸟类恐龙小得多。而且,人们开始向更小、更弱的婴儿转变,这些婴儿出生时没有羽毛,需要父母的密切照顾。今天有些鸟类不需要这种照顾,比如小鸭和鸡,这种特性被称为早熟,还有在鸟类恐龙中的证据.

“我们发现,成年体型和孵化前发育模式是鸟类生物学的两个重要特征,我们可以将其与我们检测到的遗传变化联系起来。Berv 说.

“据我们所知,DNA组成的变化以前并没有以如此明确的方式与白垩纪末期的大规模灭绝联系在一起。

阔嘴蛤蟆,(Todus subulatus)是Coraciimorphae的成员,Coraciimorphae是一个被确定与白垩纪末大规模灭绝有密切联系的鸟类群体。(丹尼尔·菲尔德/剑桥大学)

以前,DNA的组成变化还没有在大规模灭绝的背景下得到仔细研究。然而,我们知道,大规模灭绝会对世界产生巨大影响,改变整个生态系统及其关系,以及其中生物体之间的关系。

这项研究表明,我们尚未深入了解这些变化的深度。

“我们的研究强调,这些灭绝事件实际上可以更深刻地影响生物生物学 - 通过改变基因组进化的重要方面,”古生物学家丹尼尔·菲尔德说英国剑桥大学。

“这项工作进一步加深了我们对大规模灭绝事件的巨大生物学影响的理解,并强调消灭巨型恐龙的大规模灭绝是我们星球整个历史上最具生物学影响力的事件之一。

该研究已发表在科学进展.

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