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Nature:雀类基因组折射人脸形状

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ALX1基因塑造鸟嘴不同形状。图片来源:JPTENOR/ALAMY


1835年,当英国皇家海军舰艇比格尔号停靠在加拉帕戈斯群岛时,查尔斯·达尔文备受一个事实的冲击:每个小岛似乎都是一种独特雀类的家。


他收集了鸟类样本,发现这些鸟属于地雀亚科分支的15个不同种类,这一发现帮助他塑造了进化论的观点,并演变成有关物种如何适应新环境的教科书案例。出现这种情形的原因是每种雀类的喙都适合从其栖息岛屿的最丰富食物来源获取食物,从仙人掌果肉到花朵再到昆虫。


现在,研究人员分析了这些标志性鸟嘴形状背后的遗传学秘密。该研究小组测序了120只不同鸟类的基因组,结果发现一种名为ALX1的基因在不同的物种间出现变化,这些鸟类物种拥有大或小、尖锐或迟钝的喙。研究人员近日在《自然》杂志上报告称,这种基因在同一种鸟的不同个体间也存在轻微变化。


由于一种体型更大的新雀鸟在其领土组建家园,中地雀(Geospiza fortis,如图)在20世纪中期出现了快速的基因变异以响应这种情况。而且,该基因研究还揭示,它们拥有的不同版本的ALX1,这取决于它们的喙的精确形状。


对于人类而言,同一种基因的变异已知与附额鼻发育不良有关。附额鼻发育不良是一种出生缺陷,症状从面部明显较宽或唇腭裂,到严重的颅骨和脑畸形。研究人员猜测,ALX1出现的小规模变异可能造成了人类脸型的差异。


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