布里奇特冯霍尔德最出名的是她与狗和狼的合作，所以当一位鸟类学家把她拉到一边说：“我真的认为你能帮我解决这个问题时，她感到很惊讶。”于是她转向了一个他纠结了20多年的谜团。
“我喜欢挑战，尤其是处理新问题的时候！”普林斯顿大学生态学和进化生物学助理教授VonHoldt说。“我在一个全新的系统中遇到了一个新问题，这是探索不同生态系统如何促进不同进化模式的难得机会。”
这位鸟类学家和生物学家是汤姆史密斯，他一生都在喀麦隆和加州大学洛杉矶分校的实验室研究鸟类——尤其是黑腹鹬。
他和他的同事们花了几年时间研究为什么这些雀中的一些有小喙，而另一些有大喙。他们的大部分原创作品都发现了他们吃的种子硬度的差异。这个故事和达尔文的雀非常相似。美国加州大学洛杉矶分校教授、热带研究中心创始主任史密斯建立了这些鸟类的繁殖地，以了解喙大小的遗传。
结果令人惊讶，优雅而简单：孟德尔遗传学，通过Punnett Square为几代高中生所知。较大的喙是主要特征，所以有两个小口的父母只能有小口的后代，但如果父母任何一方有大喙，他们的后代就会把大喙和小喙混合在一起，这与几个世纪前格雷戈尔孟德尔预测的3: 1模型完全吻合。
“你永远也得不到这个！”VonHoldt笑着说。“性状很少表现出如此明确的遗传模式，尤其是那些对野生种群健康非常重要的性状。”
VonHoldt说，孟德尔模式是关键。利用分析全基因组的新技术，结合史密斯多年的生态数据和见解，他们拥有了能够发现和理解这个谜团背后的基因的所有部分。
史密斯通过观察发现了这些喀麦隆鸟类的孟德尔模式，但他无法确定导致它们的基因。然而，当vonHoldt将大喙鸟的基因与小喙鸟的基因进行比较时，她发现了一段DNA——30万个碱基对，显然是一个大的遗传——大喙和小喙之间总是有不同的大小。在这条染色体的中间是IGF-1基因，沃恩霍尔德对狗的遗传学很熟悉。
“在狗身上，这是一个巨大的基因，字面上和形象上，”她说。“它是一种生长因子基因。在狗身上，如果你改变它的表情，你只需要做一些基因改变，就可以把一只正常大小的狗变成一只茶杯大小的矮狗。”
该基因可以影响特定的特征或整个动物，这取决于它在基因组中的位置和表达时间。“如果这个基因表达得更多，你会发现一个更大的特征：更大的身体、更大的脚和更大的耳朵，无论它控制什么。那么很容易想象，这种基因的一个微小变化，其特征就能很容易地改变大小或形状。我们怀疑这是一个故事，这些喙，”vonHoldt说。
史密斯和他的同事已经确定喙的大小会影响饮食——不管雀是靠大种子还是小种子生活——但这似乎对择偶没有任何影响。“女人不喜欢长着大喙的男人，反之亦然，”vonHoldt说。
在这些鸟类中，比尔是唯一改变比例的特征；大喙和小喙黑鼓苗的种子在其他方面是一样的。但史密斯也发现了这些雀的第三种形态，他称之为“超级”物种，成本更高，整体尺寸更大。
在检查基因后，vonHoldt发现“巨人”在基因上不同于小喙和大喙的畸形。它不仅携带了两个拷贝的大等位基因——比如bigbirk finch——而且还有其他染色体变化，这显然是另一个进化步骤的产物。
VonHoldt说，她很高兴有机会从她平时的话题中脱颖而出。“狗和狼帮助我提出了令人兴奋的问题，从驯化到保护，”她说，例如，她在黄石国家公园与狼一起工作。“除了狗，还有很多东西值得探索。这是一个新合作的好机会，思考不同的问题，用新的方法解决一个老问题。”
标签：
免责声明：本文由用户上传，如有侵权请联系删除！