最新研究恐龙可能如何演变成鸟类

根据最近发表在《自然通讯》上的一项研究，东北大学的研究人员及其国际合作者已经确定了鸟类进化的潜在遗传机制。

对恐龙化石的研究表明，鸟类化石具有鸟类般的特征，例如羽毛，轻骨头，气囊和三位数的前肢，从而阐明了鸟类和恐龙的进化血统。然而，在这种进化过渡期间鉴定基因组DNA变化仍然是一个挑战。进化生物学家怀疑物种内部和物种之间的解剖差异是由顺式调控元件（CRE）引起的。CRE是基因组DNA的区域，不编码蛋白质，而是通过调节基因来控制形态和其他性状。

国际研究人员小组分析了代表现代鸟类进化史的48种鸟类的基因组，并将它们与许多其他脊椎动物进行比较，以发现禽类特有的DNA序列。他们确定了数百万个基因组区域，称为“禽类高度保守元件”（ASHCE），它们似乎具有CRE的功能。他们发现与ASHCE相关的组蛋白有某些修饰。已知组蛋白修饰可指示相应DNA区域的活跃和受阻状态。

东北大学的研究人员及其国际合作者将48种禽类的基因组与其他脊椎动物进行了比较，以鉴定仅针对鸟类的遗传序列。这些高度保守的遗传成分中有许多似乎有助于控制性状，如顺式调控元件。由于它们是所有鸟类中共有的物种，因此至少可以追溯到恐龙，这可能意味着恐龙在过渡到鸟类之前和之中已经获得了这些序列。图片来源：田村浩二（东北大学），良平良（国立遗传学研究所）和直树直树（东京大学）
他们还分析了ASHCE序列，发现它们非常相似。这意味着ASHCE的出现可能可以追溯到恐龙时代。ASHCEs也似乎与鸟类特质的进化和发展有关。例如，研究人员表明，一个名为Sim1的基因（包含ASHCE）可能与飞行羽毛的进化有关。ASHCE作为禽类特定方式调控Sim1基因表达的增强子。

因为自恐龙时代以来，Sim1等基因中的ASHCE高度保守，因此在进化过程中基本上没有变化，这表明ASHCE等CRE在发展鸟类特有的性状方面至关重要，并可能推动了恐龙向鸟类的过渡。