Με δύο δημοσιεύσεις στις επιθεωρήσεις «Nature» και «Proceedings of the National Academy of Sciences» ερευνητική ομάδα αποκαλύπτει νέα στοιχεία για την εξελικτική ιστορία των πτηνών ξεκινώντας από τη μαζική εξαφάνιση της ζωής στη Γη που ακολούθησε την πτώση στον πλανήτη μας ενός γιγάντιου αστεροειδή πριν από 66 εκατ. έτη.
Πρόκειται για το γεγονός που ανάμεσα στα άλλα εξαφάνισε τους δεινοσαύρους που κυριαρχούσαν για περίπου 150 εκατ. έτη ανοίγοντας το δρόμο για την άνθηση και κυριαρχία των θηλαστικών και την εμφάνιση του ανθρώπου.
Η κρατούσα θεωρία άλλωστε αναφέρει ότι τα πτηνά είναι απόγονοι των δεινοσαύρων οι οποίοι για να καταφέρουν να επιβιώσουν στο απότομα μεταβαλλόμενο περιβάλλον που ζούσαν υποχρεώθηκαν να μικρύνουν σε μέγεθος και να αρχίσουν να πετούν. Υπάρχουν όμως και μελέτες που αντικρούουν αυτό το ενδεχόμενο.
Οι ερευνητές διαπιστώνουν απότομες αυξήσεις στα μεγέθη του πληθυσμού, τα ποσοστά υποκατάστασης και το μέγεθος του εγκεφάλου στα πρώιμα είδη πτηνών ρίχνοντας νέο φως στους προσαρμοστικούς μηχανισμούς που οδήγησαν στη εμφάνιση των πτηνών μετά από την πτώση του αστεροειδή πριν από 66 εκατ. έτη.
Η έρευνα περιγράφει τις εξελικτικές σχέσεις μεταξύ 363 ειδών πτηνών. Ανάμεσα στα ευρήματα της νέας μελέτης που αναδημιουργεί το γενεαλογικό δέντρο των πτηνών είναι ότι τα φλαμίνγκο έχουν πιο απομακρυσμένη συγγενική σχέση με τα περιστέρια από αυτή που πιστευόταν μέχρι σήμερα. «Στόχος μας είναι να ανακατασκευάσουμε ολόκληρη την εξελικτική ιστορία όλων των πτηνών», δήλωσε ο καθηγητής Σιαβάς Μιραράμπ, ερευνητής στο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια στο Σαν Ντιέγκο.
Οι αλγόριθμοι
Η εργασία αποτελεί μέρος του έργου Bird 10.000 Genomes (B10K), μιας πολυθεσμικής προσπάθειας με επικεφαλής το Πανεπιστήμιο της Κοπεγχάγης, το Πανεπιστήμιο Zhejiang και το Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια στο Σαν Ντιέγκο, που στοχεύει στη δημιουργία σχεδίων αλληλουχιών γονιδιώματος για περίπου 10.500 υπάρχοντα είδη πουλιών.
Στο επίκεντρο αυτών των μελετών βρίσκεται μια σειρά αλγορίθμων γνωστών ως ASTRAL, τους οποίους ο καθηγητής Μιραράμπ και οι συνεργάτες του ανέπτυξαν για να συμπεράνουν εξελικτικές σχέσεις με πρωτοφανή κλιμάκωση, ακρίβεια και ταχύτητα. Αξιοποιώντας τη δύναμη αυτών των αλγορίθμων, ενσωμάτωσαν γονιδιωματικά δεδομένα από περισσότερες από 60.000 γονιδιωματικές περιοχές, παρέχοντας μια ισχυρή στατιστική βάση για τις αναλύσεις τους.
Στη συνέχεια, οι ερευνητές εξέτασαν το εξελικτικό ιστορικό μεμονωμένων τμημάτων σε όλο το γονιδίωμα. Από εκεί, συνέθεσαν ένα μωσαϊκό γονιδιακών δέντρων, τα οποία στη συνέχεια συντάχθηκαν σε ένα ολοκληρωμένο δέντρο ειδών. Αυτή η σχολαστική προσέγγιση έδωσε τη δυνατότητα στους ερευνητές να κατασκευάσουν ένα νέο και βελτιωμένο οικογενειακό δέντρο πτηνών που οριοθετεί περίπλοκα γεγονότα διακλάδωσης με αξιοσημείωτη ακρίβεια και λεπτομέρεια, ακόμη και σε περιπτώσεις ιστορικής αβεβαιότητας.
«Διαπιστώσαμε ότι η μέθοδός μας για την προσθήκη δεκάδων χιλιάδων γονιδίων στην ανάλυσή μας ήταν πραγματικά απαραίτητη για την επίλυση των εξελικτικών σχέσεων μεταξύ των ειδών πτηνών. Χρειαζόμαστε πραγματικά όλα αυτά τα γονιδιωματικά δεδομένα για να δούμε τι συνέβη πριν από 65-67 εκατομμύρια χρόνια με μεγάλη σιγουριά» λέει ο καθηγητής Μιραράμπ. Οι επιστήμονες εξέτασαν επίσης τις επιπτώσεις των διαφορετικών μεθόδων δειγματοληψίας γονιδιώματος για να είναι πιο ακριβής η όλη διαδικασία μελέτης.
Naftemporiki.gr
