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警告标志在有毒的Papuan鸣禽

明亮的颜色和醒目的标记经常被用来警告潜在的捕食者。虽然我们习惯于在植物,毛虫和蛇中看到这样的标记 - 称为引导信号,但我们通常不会将彩色鸟类羽毛视为传达相同的信息。然而,新几内亚鸣禽属Pitohui的成员使用它们的羽毛警告掠食者它们是有毒的。

对称着色通常产生所谓的Müllerian模拟环,其中多种有毒物质演变为彼此相似,作为相互形式的保护。该理论认为,捕食者将更快地学会避开环中的所有物种,每个物种的成本更低。虽然这些环在蝴蝶和其他昆虫中很常见,但它们在脊椎动物中较少见,其中这些性状的遗传基础通常是未知的。对于地球上为数不多的有毒鸟类之一的pitohuis来说,情况确实如此。在基因组生物学和进化论的新文章中新加坡国立大学,捷克共和国中科院生物中心和新几内亚比纳唐研究中心的国际研究小组,名为“有毒的巴布亚鸣禽分支(Pitohui; Aves)的Müllerian模拟环中的基因流”解开pitohuis多彩羽毛的遗传基础和进化史。

对于Müllerian模仿的进化有几种可能的解释。早期的假设表明,环中涉及的物种通过不同的遗传机制汇聚在相似的标记上。在pitohuis中,还提出了用于着色的祖先特征。在蝴蝶中,基因渗入涉及通过杂交将遗传物质从一个物种引入另一个物种,已被建议发挥作用。在他们的研究中,第一作者Kritika Garg博士及其同事研究了三种pitohui物种的这些可能性:带有高度着色并且在整个范围内具有毒性的连帽pitohui(P. dichrous)和北部变量pitohui(P. kirhocephalus)和南方变量pitohui(P. uropygialis),两者的颜色和毒性都有所不同(图1)。

由于物种之间的基因流动可以模糊进化轨迹,作者使用了几种基因组方法来确定三种物种之间的关系以及pitohui着色的进化历史。通过使用来自数十只鸟的全基因组标记,作者的结果为从带帽的pitohui到南部变量pitohui的渐渗提供了明确的证据。此外,来自带帽的pitohui的基因组区域与可能涉及羽毛着色和毒素抗性的基因相关。总之,这些研究结果表明,带帽的pitohuis偶尔与南方变量pitohuis交配,并且在此过程中,共享参与着色和毒素抗性的等位基因。

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