侏儒鳥的移動速度如此之快,以至於當它們飛過南美洲和中美洲的雨林地面時,它們通常只顯示為藍色或紅色的斑點。雄性以其複雜的求愛儀式而聞名,它們會揮舞著翅膀,繞著競爭對手轉圈,甚至做後空翻來吸引潛在的伴侶。
他們從哪裡獲取能量?先前的研究表明,侏儒鳥擁有快速移動的肌肉和心臟,可以承受短時間的劇烈活動。現在,基因研究表明,這些進化適應是透過重大的飲食變化而成為可能的:在跳舞之前,侏儒鳥必須能夠檢測和消化含糖水果。
德國馬克斯普朗克生物智慧研究所的演化生物學家莫德鮑德溫 (Maude Baldwin) 說:「這是這項研究的一個精彩方面。」該研究發表在 6 月 10 日的《當代生物學》雜誌上。 “我們能夠更深入地研究它們與水果關係的進化歷史。”
20 多年前,第一個鳥類基因組被定序,來自一種被稱為紅原雞的野生雞。這項突破讓研究人員首次了解鳥類基因,並揭示了鳥類如何體驗世界。特別是,紅原雞缺乏味覺受體基因,而這種基因使進化史上早期的鳥類能夠檢測到甜味。 (該基因仍存在於哺乳動物中。)
鮑德溫博士說,後來對其他物種的基因研究證實,鳥類在恐龍時代就失去了甜味味覺感受器,並且「祖先是甜盲」。但無論如何,一些水果和花蜜消費者找到了甜味的方法:他們獲得了利用哺乳動物感受鹹味和鮮味的受體來品嚐植物糖的能力。
這項新研究對五種侏儒鳥的基因組進行了測序,並證實侏儒鳥可以輕鬆品嚐和消化它們所吃水果中的糖分。這種適應使他們獲得了精彩表演所需的能量。
該研究的作者之一、日本明治大學食品科學家戶田安香 (Yasuka Toda) 表示:“這讓我明白,飲食不僅僅是獲取營養,還可以成為產生生物多樣性的驅動力。”
為了建立飲食和行為之間的聯繫,研究人員比較了在不同時間點與蚱蜢共同祖先分化的物種的基因組。這使得科學家能夠重建侏儒鳥的生理和行為特徵的演化順序。
事實證明,甚至在侏儒鳥獲得利用鮮味受體品嚐糖的能力之前,它們就獲得了有助於人類消化乳糖的基因的變化。科學家認為,在鳥類中,這種基因可以幫助減輕天然毒素或難以消化的水果化合物造成的傷害。直到後來,侏儒鳥才獲得了它們充滿活力的舞蹈動作和色彩繽紛的裝飾背後的基因,研究人員認為,這是由於鳥類的高熱量飲食而實現的。
「我們進入基因組學時代已經有一段時間了,但獲得高品質的基因組數據仍然很困難,」明尼蘇達大學進化生物學家和鳥類學家蘇什瑪·雷迪(Sushma Reddy)說,他沒有參與這項新研究。 “所以這是一項非常棒的研究,因為我們真的可以將這些與真實的特徵聯繫起來。”
該研究的作者希望他們的跨學科方法能激勵其他科學家發現有關蚱蜢和其他鳥類的新資訊。
鮑德溫博士說:“通過研究各種生物體的基因組,可以獲得許多隱藏的驚喜和隱藏的見解。” “進化創造了一百萬種不同的解決問題的方法和不同的機制,而我們只知道其中的一小部分。”









