Загадка Дарвина с коротким клювом разгадана

Чарльз был одержим домашними голубями. Он думал, что в их клювах хранятся секреты отбора. Свободные от оков естественного отбора, более 350 пород домашних голубей имеют клювы всех форм и размеров в пределах одного вида (Columba livia). Самыми поразительными являются клювы настолько короткие, что иногда они мешают родителям кормить собственных детенышей. Столетия межпородного скрещивания научили первых любителей голубей, что длина клюва, вероятно, регулируется всего несколькими наследственными факторами. Тем не менее, современным генетикам не удалось разгадать загадку Дарвина, точно определив молекулярный механизм, управляющий короткими клювами – до сих пор.


В новом исследовании биологи из Университета Юты обнаружили, что мутация в гене ROR2 связана с уменьшением размера клюва у многих пород домашних голубей. Удивительно, но в ROR2 также лежат в основе человеческого расстройства, называемого синдромом Робиноу.

«Некоторые из наиболее ярких характеристик синдрома Робиноу – это черты лица, которые включают широкий выступающий лоб и короткий, широкий нос и рот, и напоминают фенотип короткоклюва у голубей», – сказала Елена Боер, ведущий автор. статьи, который завершил исследование в качестве постдокторанта в U и теперь является исследователем клинических вариантов в лабораториях ARUP. «Это имеет смысл с точки зрения развития, потому что мы знаем, что путь передачи сигналов ROR2 играет важную роль в черепно-лицевом развитии позвоночных».

Статья опубликована в журнале Current Biology 21 сентября 2021 г.

Картирование генов и черепов

Исследователи вывели двух голубей с короткими и средними клювами – самец со средним клювом был гоночным гомером, птицей, разводимой для скорости, с длиной клюва, похожей на предков скального голубя. Самка с маленьким клювом была старой немецкой совой, причудливой породой голубей с маленьким приземистым клювом.

«Заводчики выбрали этот клюв исключительно из эстетических соображений до такой степени, что он вреден – он никогда не появится в природе. Таким образом, домашние голуби – огромное преимущество для поиска генов, ответственных за различия в размерах», – сказал Майкл Шапиро, президент Джеймса Э. Талмейджа. Имеет кафедру биологии Университета и старший автор статьи. «Один из главных аргументов Дарвина заключался в том, что естественный отбор и искусственный отбор являются вариациями одного и того же процесса. Размеры голубого клюва сыграли важную роль в выяснении того, как это работает».

Родители с короткими и средними клювами дали начальную букву F1 выводок детей с клювами средней длины. Когда биологи повязали F1 птицы друг к другу, в результате F2 у внуков были клювы от большого до маленького, и всех размеров между ними. Чтобы количественно оценить вариацию, Бур измерил размер и форму клюва у 145 F.2 лица, использующие микро-компьютерную томографию, созданную в центре доклинической визуализации Университета Юты.

«Самое интересное в этом методе состоит в том, что он позволяет нам посмотреть на размер и форму всего черепа, и оказывается, что отличается не только длина клюва – при этом форма черепа меняет форму», – сказал Бур. “Эти анализы показали, что изменение клюва в пределах F2 Популяция была обусловлена ​​фактическими различиями в длине клюва, а не вариациями в общем черепе или размере тела “.

0 Комментарий
Inline Feedbacks
View all comments