科学家们解开了在歌麻雀身上观察到的体型显着变化的遗传基础，歌麻雀是北美最熟悉和最受欢迎的鸣禽之一。这一发现还提供了对该物种适应气候变化挑战的能力的见解。

今天发表 在 《自然通讯》 上的这项研究 利用基因组测序成功地查明了八种遗传变异或 DNA 突变，这些变异在很大程度上导致了从墨西哥到阿拉斯加的歌麻雀分布范围内观察到的体型差异近三倍。例如，全年生活在阿留申群岛的歌麻雀可以比加利福尼亚沿海沼泽地的歌麻雀大三倍。

该研究的第一作者、不列颠哥伦比亚大学林业学院的博士研究生凯瑟琳·卡贝克 (Katherine Carbeck) 解释说，许多生活在截然不同的气候条件下的物种的体型大小是可以预见的变化的，这与“伯格曼规则”一致，该规则指出，生物体在较冷的环境中作为调节体温的适应，气候往往会更大。

卡贝克说：“‘适应当地’种群的存在意味着自然选择塑造了整个范围内歌麻雀种群的基因构成，使个体能够在截然不同的气候条件下生存和繁殖。” “然而，迄今为止，伯格曼规则背后的遗传机制仍然难以捉摸。”

全基因组测序破解密码

卡贝克及其来自康奈尔大学鸟类学实验室、阿拉斯加大学和沃希托浸会大学的同事利用全基因组测序的力量解码了整个歌雀基因组并解开了其秘密。

他们梳理了全年生活在阿留申群岛的两个最大的歌麻雀亚种以及两个较小的亚种的基因样本：一个在阿拉斯加繁殖，但在冬季迁徙到温暖的地方，另一个全年生活在阿留申群岛。不列颠哥伦比亚省海岸，太平洋的冬季气候相对温和。

他们对体型较大和体型较小的亚种的比较揭示了几个与体重相关的候选基因。通过表征这些候选者，他们确定了八种与体重密切相关的特定遗传变异，这与伯格曼规则一致。

遗传多样性有助于生命适应气候变化

研究人员认为，揭示伯格曼规则的遗传基础有助于我们了解进化、自然选择和气候在整个物种的历史中如何相互作用。

卡贝克说：“我们的结果凸显了栖息地保护在促进种群之间基因持续交换方面所发挥的潜在作用，这在面对持续变化时非常重要。”

康奈尔大学鸟类学实验室的研究合著者兼研究员 Jen Walsh 博士补充道：“从基因组的角度来看，识别对体型变化具有明显重大影响的少数候选基因确实很有趣。在歌麻雀中看到的巨大的表型多样性表明，它们提供了令人兴奋的机会来识别一系列众所周知和普遍接受的生态地理规则背后的基因。”

联合作者、不列颠哥伦比亚大学森林和保护科学系教授彼得·阿尔塞斯博士表示，研究结果表明这些鸟类的未来充满活力。

他说：“我们的研究结果表明，只要我们维持有利于个体和基因在种群之间移动的栖息地条件，一些(如果不是全部)当地适应的歌麻雀种群可能会继续适应气候变化。”

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