张国捷团队重构鸟类生命之树,揭开千年演化谜团
在生物演化领域取得重大突破的浙江大学生命演化研究中心张国捷教授团队成功重构并革新了现生鸟类的系统发育树,明确了各类群之间的关系,解决了长期存在的鸟类类群关系争议。此次研究的结果在线发表于《自然》(Nature)杂志,这是张国捷教授联合国内外学者发起的万种鸟类基因组计划(Bird 10K Genomes project,B10K)的第二阶段研究成果。
张国捷教授团队以全基因组范围筛选的基因间比对序列数据集为基础,重新构建了现生鸟类的系统发育树,并提出了一套全新的鸟类分类划分方案。研究结果显示,现生鸟类可分为四大分支:奇迹鸟类、鸽鸨类、陆鸟类和元素鸟类。此外,麝雉这一长期以来分类地位不定的鸟类也被纳入了元素鸟类,并与鹤形总目鸟类亲缘关系更为相近。
张国捷教授指出,精准构建生命之树是进一步理解生物多样性演化规律的前提条件。然而,鸟类经历了多次物种大爆炸,即“辐射适应性演化”,使得鸟类物种数量激增,这也成为研究鸟类系统发育树的难点。为此,张国捷教授领导的万种鸟基因组计划(B10K)旨在构建所有现生约10500种鸟类的基因组图谱,揭示整个鸟纲物种的种群变化历史。
在第一阶段的研究中,研究团队对现生鸟类36个重要代表分支进行基因组解读,建立了全基因组构建生命之树的新方法,并获得了高支持度的“目”级别一致树。在此基础上,研究团队进一步分析了鸟类性染色体的复杂演化历程、鸟类鸣唱行为在大脑内的基因调控机制等问题,并在《科学》(Science)、《自然生态与进化杂志》(Nature Ecology & Evolution)等国际权威学术期刊上发表了一系列研究成果。
此次鸟类系统发育树的重构和创新为我国及其他国家的生物演化研究者提供了宝贵的数据资源和参考。未来,张国捷教授团队将继续开展更高层次的鸟类基因组研究,为揭示鸟类物种多样性和演化历程贡献力量。