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进化生物学家表明雌性杜鹃的颜色变异是基于古代突变

来源:生活2024-04-25 10:21:21
导读 每只杜鹃都是被收养的孩子,由养父母抚养长大,杜鹃妈妈将她的蛋偷偷带进了养父母的巢中。杜鹃妈妈的这种诡计得益于她与猛禽的相似之处。雌...

每只杜鹃都是被收养的孩子,由养父母抚养长大,杜鹃妈妈将她的蛋偷偷带进了养父母的巢中。杜鹃妈妈的这种诡计得益于她与猛禽的相似之处。雌性杜鹃有两种变种:一种是看起来像雀鹰的灰色变种,另一种是红褐色变种。雄性杜鹃总是灰色的。

慕尼黑大学的约亨·沃尔夫教授说: “通过这种模仿,鸟类模仿了寄主鸟类的危险捕食者,以便它们保持距离而不是攻击。”

这位进化生物学家与 CIBIO(葡萄牙生物多样性和遗传研究中心)的研究人员一起研究了这种变异颜色的遗传基础,这种颜色仅限于雌性,是在宿主和杜鹃之间长期的进化军备竞赛中出现的。该研究发表在《科学进展》杂志上。

行为研究的假设表明,较罕见的颜色变形总是具有优势,因为寄主鸟类逐渐掌握了这一技巧。例如,如果有许多类似雀鹰的杜鹃或许多雀鹰,随着时间的推移,寄主鸟就会学会区分它们面前的鸟是雀鹰还是杜鹃。

沃尔夫说:“这时红褐色变体的优势就发挥了作用,因为它不太常见,而且宿主还没有学会。”寄主鸟学习哪种变异取决于杜鹃和猛禽的数量。

只有母系才算数

只有必须靠近寄主巢穴的雌性杜鹃才会出现这些颜色变化。 “因此,我们预计这些颜色变异——所谓的多态性——将被固定在女性基因组的某个地方,”沃尔夫说。

在人类中,雄性携带性别特异性染色体(Y 染色体),而在鸟类中,雌性则携带性染色体(W 染色体)。沃尔夫和他的团队现在已经证明,颜色变形的突变实际上位于 W 染色体上或线粒体中,它们也完全沿着母系遗传。

研究人员还表明,杜鹃花的姐妹物种东方杜鹃具有相同的颜色变形和突变。 “因此,突变已经存在于共同祖先中,因此比物种形成更古老,”沃尔夫说。

进化生物学家认为这是一个强有力的指标,表明较稀有的变异实际上总是具有优势:当有两种变异时,更好的一种通常会胜出。但如果两种变体中较稀有的总是具有优势,系统就会振荡并稳定在某个频率。

“这使得遗传变异能够长期维持,”沃尔夫说。 “我们的结果支持了一种有趣的可能性,即许多其他具有性别特异性但更难以研究的特征是在母系基因组上进行遗传编码的,例如雌性杜鹃的颜色多态性。”

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