鸟类的色觉和红色有什么共同点?对“红色基因”的研究

在一个研究论文发表BMC进化生物学,研究了最近确定的“发红基因”,以更好地了解其遗传机制。

通常认为,鸟类中的夸张信号,例如鲜艳的色彩,通过女性和男性之间的关系发展,在这种情况下,性形式在整个时间内变化以抵消对方性别的特征。这些信号可吸引合适的伴侣,性选择可以使更理想的特征不断地通过该物种。但是,这些信号的遗传机制尚不清楚。

黑色加冕起重机 - 迈克尔·莫勒(Nopics.de)通过Wikimedia Commons

在论文中‘演变CYP2J19,鸟类色觉和红色的基因:面对保护和多效性的阳性选择”,Twyman,Andersson和Mundy调查了“红色基因”。最近发现的基因编码一种可以修饰类胡萝卜素的酶,该酶是一类产生红色,橙色和黄色色调的颜料。更具体地说,研究人员调查了是否CYP2J19基因都存在于所有鸟类中,其拷贝数在不同的鸟类谱系中,其跨基因组的选择模式以及是否是否存在在将基因转移到Weaverbird中的两个功能,视觉和颜色的功能之后,选择改变了。

红盘的Tur​​aco - 由Wikimedia Commons的Daniel Demczuk撰写

研究人员检查了70个鸟类基因组,代表了所有主要的鸟类进化枝。在这70个基因组中,一个全长CYP2J19(发红基因)从其中43个取回。还分析了13种Weaverbirds中发红基因的序列,其中7种含有类胡萝卜素修饰的酶。他们发现,该基因在整个鸟类的快速多样化中都被积极选择,尽管原因尚不清楚。在鸟类的该基因家族中发现阳性选择是常见的,并且在Weaverbirds中红色的功能转移后,没有发现有证据表明红色基因的选择压力变化。

发现这项研究中获得的结果与发红基因在提供色觉和皮肤及其附属物的红色上的祖先保守功能是一致的。在系统发育范围广泛的鸟类谱系中鉴定了单个基因的副本,表明一个单一的CYP2J19基因是祖先的鸟类。几乎所有鸟类都存在红色的视网膜油滴,但红色的色素在物种中却是斑点。这表明色彩视觉的贡献CYP2J19基因可能是其祖先和保存广泛的功能。红色的色彩似乎是在特定的鸟类谱系上独立发展的。

黑鸡 - VNP [gfdl(https://www.gnu.org/copyleft/fdl.html),通过Wikimedia Commons

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