科学家揭示新西兰鸮鹦鹉变色背后的秘密

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新的研究强调了新西兰一种独特的不会飞的鸟--鸮鹦鹉(kākāpō)是如何进化出绿色和橄榄色的颜色变化以在捕食中生存下来的。尽管数量在不断减少,但这些颜色特征却历久弥新,最初是为了躲避现已灭绝的捕食者。

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kākāpō Hoki个体是绿色羽毛颜色多态性的一个例子。图片来源:新西兰自然保护部 Lydia Uddstrom(CC-BY 4.0)

德国亥姆霍兹人工智能研究所(Helmholtz AI)的拉拉-乌尔班(Lara Urban)及其新西兰奥特亚罗瓦保护部和毛利部落Ngāi Tahu的同事今天(9月10日)在开放获取期刊《PLOS生物学》(PLOS Biology)上报告说,新西兰奥特亚罗瓦的不会飞的鹦鹉鸮鹦鹉(kākāpō)进化出了两种不同的颜色类型,从而有可能帮助它们避开一种现已灭绝的顶级掠食者的探测。

鸮鹦鹉(Strigops habroptilus)是新西兰特有的一种不会飞的夜行鹦鹉。在欧洲定居者引入新的捕食者后,它的数量严重下降。到 1995 年,这种鹦鹉的数量仅剩 51 只,但经过多方努力的保护,这种鹦鹉的数量已经回升到 250 只左右。鸮鹦鹉有两种颜色--绿色或橄榄色,两者的比例大致相同。

为了了解这种颜色变异是如何进化的,以及为什么在种群数量减少的情况下仍能保持这种变异,研究人员分析了 168 个个体的基因组序列数据,这些个体代表了测序时几乎所有活着的鸮鹦鹉。他们发现了两种基因变异,它们共同解释了所研究的所有鸮鹦鹉的颜色变化。扫描电子显微镜显示,绿色和橄榄色羽毛反射的光线波长略有不同,这是因为它们的微观结构不同。

研究人员估计,橄榄色最早出现在大约 193 万年前,与哈斯特鹰和埃尔斯鹞这两种掠食性鸟类的进化相吻合。计算机模拟表明,无论哪种颜色更罕见,都不太可能被捕食者发现,这也解释了为什么随着时间的推移,这两种颜色在鸮鹦鹉种群中持续存在。

研究结果表明,鸮鹦鹉的颜色是在靠视觉捕食的顶级捕食者的压力下进化而来的。这种变异甚至在掠食者灭绝后(约 600 年前)仍然存在。

作者认为,了解鸮鹦鹉色彩的起源可能与保护这一极度濒危物种有关。他们的研究表明,如果不进行干预,它的颜色变异可能会在短短30代内消失,但这不太可能对今天的物种造成负面影响。

论文合著者、自然保护学家安德鲁-迪格比补充说:"通过使用该物种的综合基因组文库,我们解释了鸮鹦鹉目前的颜色形态可能是灭绝的捕食者施加压力的结果。利用基因组学来了解这些特征目前的意义非常重要,因为我们希望通过减少密集型管理,让鸮鹦鹉回到以前的栖息地,从而恢复鸮鹦鹉的生命力"。

编译自/scitechdaily

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