研究人员对已灭绝的小灌木恐鸟进行基因组测序

利用从新西兰南岛一块骨骼化石中提取的古代 DNA，哈佛大学等机构的科学家生成了小灌木恐鸟(Anomalopteryx didiformis)的基因组草图。小灌木恐鸟是曾漫游在新西兰森林岛屿上的九种不会飞的鸟类之一。

新西兰已灭绝的恐鸟包括九个目前已确认的物种，属于古颌亚纲鸟类，该亚纲包括不会飞的平胸鸟(鸵鸟、鸸鹋、鸸鹋、几维鸟、美洲鸵、恐鸟和象鸟)和会飞的鹟鸟。

人们认为，所有恐鸟物种的灭绝都与公元 13 世纪波利尼西亚人定居新西兰的时间很接近，这是由于人类的直接开发、人为的土地利用变化以及与引进物种相关的影响造成的。

奥塔哥大学古生物学家尼克·罗伦斯博士表示：“已经灭绝的新西兰恐鸟是我们珍视的物种之一，让一代又一代的新西兰孩子着迷。”他没有参与这项研究。

“虽然自从古代 DNA 出现以来，我们对在新西兰定居的九种不同的恐鸟物种有了不少了解，但仍有许多问题尚未解答。”

“获得雄性小丛林恐鸟的核基因组是深入研究恐鸟的特殊之处的开始 —— 即使它只是一份草图，也完成了约 85% 。”

在这项新研究中，哈佛大学研究员斯科特·爱德华兹 (Scott Edwards) 和他的同事通过对古代 DNA 进行测序，并将其与相关鸸鹋的高质量基因组进行比较，组装了雄性恐鸟的完整线粒体基因组和核基因组。

他们首先计算出恐鸟核基因组的大小约为10.7亿到11.2亿个碱基对。

通过分析线粒体基因组的遗传多样性，他们估算出丛林恐鸟的长期种群规模约为 237,000 只。

梅西大学研究员吉莉安·吉布博士表示：“恢复小丛林恐鸟等物种的基因组非常具有挑战性，因为可以恢复的退化古代 DNA 数量非常少。”吉布博士没有参与这项研究。

“就恐鸟而言，存在着额外的挑战，因为用于比较的具有高质量基因组的最接近的现存亲属在大约 7000 万年前就分化了。”

“尽管存在这个困难，但很大一部分基因组已经被恢复，并且为我们深入了解恐鸟的进化提供了帮助。”

作者还研究了与恐鸟感觉生物学有关的基因，并得出结论，这种鸟可能具有良好的嗅觉，并且其眼睛中存在可以感知紫外线 (UV) 的受体。

“这项新研究利用基因组估计小恐鸟的种群数量约为 24 万只。这个数字可能太高了，作者也承认这只是一个粗略的估计，”罗伦斯博士说。

“据生态估计，整个motu(国家)的恐鸟数量为每平方公里 2 至 10 只，总种群规模为 50 万至 250 万只。”

“基因组还显示小丛林恐鸟拥有复杂的嗅觉，与恐鸟头骨所见的嗅觉相符。”

“恐鸟还能看到紫外线光谱中的物体，这可能有助于它们找到食物，比如那些可能被恐鸟传播的色彩鲜艳的松露状真菌。”

“和其他鸟类一样，恐鸟对苦味食物也很敏感。”

“恐鸟是唯一完全失去翅膀的鸟类，”坎特伯雷博物馆的保罗·斯科菲尔德教授补充道，他没有参与这项研究。

“这篇新论文还详细探讨了这一现象发生的巨大谜团，并得出结论：这一现象并非如人们所认为的那样，是由于编码翅膀发育的基因的丢失造成的。”

“论文还发现，尽管恐鸟大脑的嗅觉叶结构不寻常，但它拥有鸟类正常的嗅觉能力。”

该研究发表在《科学进展》杂志上。