Met genetische toolkits van vogels kunnen wetenschappers 150 miljoen jaar evolutionaire geschiedenis ontrafelen
Een grotere roadrunner (Geococcyx californianus) vangt een schilferige snack. De vogel is een van de dieren wiens genetisch instructieboek of genoom voor het eerst is samengesteld.
Van meeuwen tot korhoenders tot grackles, er leven meer dan 10.000 vogelsoorten op deze planeet. Nu zijn wetenschappers een stap dichter bij het begrijpen van de evolutie van al deze gevederde diversiteit.
Een internationaal team van onderzoekers is vrijgegeven de genetische instructieboeken van 363 vogelsoorten, waaronder 267 genomen die voor het eerst zijn geassembleerd. Door al die genetische gegevens te vergelijken, kunnen wetenschappers erachter komen hoe de gevarieerde eigenschappen van vogels – van hun diverse, betoverende liedjes en verkeringdemonstraties tot hun aanpassingen voor de vlucht – zijn geëvolueerd, zegt het team in de 12 november. Natuur.
Vogels krijgen al lang wetenschappelijke aandacht, zegt ornitholoog Michael Braun van het Smithsonian National Museum of Natural History in Washington, DC, een van de onderzoekers die bij het project betrokken was. “Dat komt deels doordat vogels relatief gemakkelijk te zien zijn in de natuur”, zegt hij.
Om enkele van de nieuw samengestelde genomen samen te stellen, nam het team DNA uit vogelweefselmonsters in 17 wetenschappelijke collecties van over de hele wereld. In totaal hebben de gegevens betrekking op ongeveer 92 procent van alle moderne vogelfamilies. Sommige soorten, zoals kippen, zijn bekend; andere zijn zeldzaam, zoals de Henderson crake (Zapornia atra), alleen te vinden op het afgelegen eiland Henderson in de Stille Zuidzee.
Wetenschappers beginnen net de geheimen van aviaire evolutie te ontdekken die verborgen zijn in de genomen. Braun zegt dat de gegevens kunnen worden gebruikt om alles beter te begrijpen, van de parallelle evolutie van vliegloosheid bij loopvogels zoals emoes en kiwi’s (SN: 4/4/19) aan de evolutie van het gezichtsvermogen en het leren van zang bij vogels in het algemeen.
De onderzoekers hebben al eigenaardigheden gevonden in de genomen van zangvogels – de volgorde van zangvogels die meer dan de helft van alle moderne vogelsoorten omvat, hoewel de oorsprong van deze diversiteit slecht wordt begrepen. Deze veranderingen omvatten het verlies van een gen dat betrokken is bij de ontwikkeling van het spraakkanaal, mogelijk van invloed op de liederen van zangvogels.
Deze nieuwe informatie is de laatste van de Bird 10.000 Genomes Project, maar het zal niet de laatste zijn. De internationale onderzoekssamenwerking is niet van plan om te stoppen met het verzamelen en vrijgeven van aviaire genomen totdat alle vogelsoorten op de planeet zijn opgenomen.
De vogelboom des levens invullen
Op deze kaart begint de stamboom van de vogels in het midden (aangegeven met een ster) en vertakt zich naar de meer dan 10.000 levende soorten. De punten waar twee takken samenkomen, worden knooppunten genoemd. Vogels met gemeenschappelijke knooppunten zijn nauwere verwanten dan vogels die met elkaar zijn verbonden door knooppunten die verder uit elkaar liggen. Door te markeren welke vogels nu genomen hebben ontcijferd op de vogelboom des levens (getoond in paars, met geselecteerde gesequentieerde soorten geïllustreerd) onthult dat vogels uit bijna elke hoofdtak nu zijn opgenomen. Grijze lijnen zijn vogels zonder volgorde.
Enkele van de inbegrepen soorten zijn de steenarend (afgebeeld om ongeveer 12.00 uur op de kaart), de kleine gevlekte kiwi (om 3.00 uur), de muurkruiper (om 6.00 uur) en de koninklijke vliegenvanger uit het Amazonegebied (om 10.00 uur) .
Geïllustreerde soort, met de klok mee van boven: steenarend, diksnavelige murre, rossige steenloper, witbuikstormvogel, westelijke bronzen grondduif, eekhoornkoekoek, Anna’s kolibrie, gemarmerde houtkwartel, kleine bonte kiwi, roodvleugelmerel, akiapolaau, zwarte zonnevogel , muurklimplant, Kaapse rotsjumper, kastanje leloog, chowchilla, koninklijke vliegenvanger uit de Amazone, dwergpapegaai met roze kop en toekan met kielbek.
