鸟类的色觉和红色有什么共同之处?“红色基因”的研究

在一个研究论文发表于BMC进化生物学为了更好地理解其遗传机制,研究人员对最近发现的“发红基因”进行了研究。

一般认为,鸟类身上夸张的信号,例如鲜艳的颜色,是通过雌性和雄性之间的关系进化而来的,在这种关系中,性形式随着时间的推移而改变,以抵消异性的特征。这些信号的作用是吸引合适的配偶,而性选择允许更理想的特征在物种中持续传递。然而,这些信号背后的遗传机制尚不清楚。

黑冠鹤- Michael Möller (nopics.de) via Wikimedia Commons

在报纸上”的进化CYP2J19,一种与鸟类颜色视觉和红色有关的基因:面对保护和多效性的积极选择,特怀曼、安德森和曼迪研究了“红色基因”。这是最近发现的一种基因编码一种可以修饰类胡萝卜素的酶,类胡萝卜素是一种可以产生红色、橙色和黄色的色素。更具体地说,研究人员调查了是否CYP2J19基因存在于所有鸟类中,其拷贝数存在于不同的鸟类谱系中,其在鸟类基因组中的选择模式,以及是否存在基因被转移后,选择发生了改变,使其具有两种功能:视觉和颜色。

红冠turaco - Daniel Demczuk,来自维基共享

研究人员检测了70个鸟类基因组,代表了所有主要鸟类进化支。在这70个基因组中,有一个完整的CYP2J19(发红基因)从其中的43个样本中提取。分析了13种织鸟的红色基因序列,其中7种含有类胡萝卜素修饰酶。他们发现这种基因在鸟类迅速多样化的过程中被积极选择,尽管原因尚不清楚。该基因家族在鸟类中普遍存在积极选择,但没有证据表明,在织纹鸟的红色功能发生转变后,红色基因的选择压力发生了变化。

在这项研究中获得的结果被发现与祖先的红色基因在提供颜色视觉和皮肤及其附件的红色的功能一致。该基因的一个单一副本在鸟类谱系中被发现,这表明一个单一的CYP2J19基因是祖先的禽流感的状态。几乎所有的鸟类都有红色的视网膜油滴,但不同的物种之间红色是不均匀的。这表明,彩色视觉的贡献CYP2J19基因可能是其祖先和广泛保存的功能。红色似乎是沿着特定的鸟类谱系独立发展而来的。

黑松鸡- Vnp [GFDL (https://www.gnu.org/copyleft/fdl.html), via Wikimedia Commons

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