基因组图谱全面揭秘鸟类演化“大爆炸”历程(4)

　　鸟类的性染色体有何特别之处？正如人类的性别由X染色体和Y染色体控制一样，鸟类的性别由Z染色体和W染色体控制。发表在《科学》杂志的一项研究中提出，半数以上鸟类的W染色体仍然包含大量的功能基因。这极大地颠覆了之前所认为的鸟类W染色体和人类Y染色体一样都是“基因坟墓”的传统观点。该项研究还发现，不同鸟类的性染色体处于截然不同的演化状态。如鸟类家族中相对古老的鸵鸟和鸸鹋，它们的性染色体跟祖先状态非常相似，大部分基因是有功能的；而一些现代鸟类，如家鸡和斑马雀的性染色体则只包含少数的功能基因。

　　鸟类为何没有牙齿？生物学家早就发现，鸟类有砂囊却没有牙齿。发表在《科学》杂志的一篇文章指出，与其它一些有齿类的脊椎动物不同，在现存鸟类中，与牙釉质、牙本质和牙齿的构建块相关的部分基因发生了关键的基因突变。研究表明，在大约1亿多年以前，鸟类共同的祖先在很短的时间内已经失去了5个与牙齿相关的基因的功能，从而导致鸟类没有了牙齿。

　　鸟类和恐龙有何等关联？与哺乳动物不同，鸟类具有大量的小染色体，这些小且富含基因的染色体被认为存在于它们的恐龙祖先中。在一项发表在《BMC基因组学》杂志的关于基因核型结构的研究中，研究人员分析了家鸡、火鸡、北京鸭、斑马雀和虎皮鹦鹉的全基因组。结果发现，家鸡具有相对较少的染色体结构变异。

　　鸟类最近的亲戚是谁？发表在《科学》杂志上的一项研究，对与鸟类关系最近的亲戚——鳄鱼进行了基因组研究，结果发现，鳄鱼基因组是演化速率最慢的基因组之一。根据鸟类和鳄鱼的基因组，研究人员推断出鸟类和鳄鱼共同祖先的基因组序列。而这个“祖先”也是鸟类和那些在6600万年前就已经灭绝了的恐龙的共同祖先。

　　基因树和物种树的差异重要吗？研究发现，没有任何一个由单个基因构建出来的演化树与物种树完全一致。导致这种情况的部分原因，是由于一种叫做不完全谱系分选的过程造成的，即由于物种分化时间极其短，使得祖先基因的多态性在分化的物种里随机的固定下来。这种现象也为构建系统演化树带来了极大的障碍。为解决此问题，研究人员采取了一种新的计算方法，提出基于溯祖理论利用综合的基因树来推断全基因组水平的物种树。