北美歌雀可能更能适应气候变化，这要归功于一种非凡的适应能力:在这种鸟最西部的活动范围内，发现了惊人的身体大小范围。

康奈尔大学的研究人员和他们的同事对北美歌雀进行了全基因组测序，揭示了身体大小范围的遗传基础。这项工作是一项更大规模的研究工作的第一个结果，该研究对北美各地的歌雀基因组进行了测序，涵盖了几乎所有的25个已知亚种。

来自英属哥伦比亚大学、康奈尔鸟类学实验室、瓦希塔浸会大学和阿拉斯加大学费尔班克斯分校的科学家们在《自然通讯》上发表了这项最新研究。

这项研究为所谓的伯格曼规则提供了支持，该规则指出，从广义上讲，在调节自身热量的生物中，寒冷气候下的自然选择导致体型较大的生物，而温暖气候下的自然选择导致体型较小的生物。体型较大的身体保存热量的效率更高。较小的身体使生物体保持凉爽。

全年生活在阿拉斯加阿留申群岛上的宋麻雀比旧金山湾附近的近亲大三倍。

康奈尔鸟类学实验室的合著者兼研究员詹妮弗·沃尔什说:“鸣禽之间的体型差异是野生的，甚至连想都不敢想。”“我们的研究结果表明，鸣禽具有适应当地环境变化的巨大能力，这些变化背后的遗传机制非常清楚。我们认为会有更复杂的遗传成分，或者更多的基因共同作用，造成巨大的尺寸差异。”

在这项研究中，研究人员对来自多个地点的9个麻雀亚种的79个基因组进行了测序和比较，这项工作是在富勒进化中心完成的康奈尔鸟类学实验室的珍稀生物项目。

用于这项研究的组织样本来自于阿拉斯加大学北部博物馆的标本，这些标本收集于1997年至2000年之间，以及之前发表的加州亚种的全基因组。宋麻雀是一个特别有用的研究物种，因为它们分布广泛，适应生活在许多不同类型的环境中。

“我们在测序的基因组中发现了8个基因变异，这些变异都与伯格曼法则预测的体重有关，”温哥华不列颠哥伦比亚大学的博士候选人凯瑟琳·卡贝克(Katherine Carbeck)说。“这告诉我们，麻雀适应当地气候条件有一个遗传基础，从最寒冷的北方地区延伸到最温暖的加利福尼亚地区。”

卡贝克说，我们倾向于认为进化是在数百万年的时间里发生的，但是微观进化过程——在很短的时间内发生的变化——在帮助鸣麻雀在新的气候条件下生存方面起着至关重要的作用。

研究报告的合著者、不列颠哥伦比亚省森林与保护科学系教授彼得·阿塞塞说，这些发现表明，这些鸟类的未来是有弹性的。

他说:“我们的研究结果表明，只要我们保持栖息地条件，促进个体和基因在种群之间的流动，一些(如果不是全部的话)当地适应的歌雀种群可能会继续适应气候变化。”

科学家们说，了解微进化的细微差别对保护环境有重要意义。例如，阿拉斯加和不列颠哥伦比亚省等西北地区的歌麻雀目前的数量稳定或正在增加，但美国大陆西海岸的人口情况正好相反，旧金山湾的一些人口被列为受威胁的国家。

尽管该物种的总体趋势是这样的，但部分范围的下降可能意味着当地专门种群的遗传多样性的丧失。尽管已经证明鸣麻雀对当地气候的适应能力很强，但也有限制。

“尽管微观进化有可能部分抵消气候变化的影响，”卡贝克说，“关键问题是局部适应能否跟上整体气候变化发生的速度。”

点击分享到