Ученые опубликовали геномы почти всего семейства птиц

С тех пор, как первая птица появилась более 150 миллионов лет назад, ее потомки приспособились к широкому кругу экологических ниш, породив крошечных парящих колибри, ныряющих пеликанов и эффектных райских птиц. Сегодня на планете обитает более 10 000 видов птиц - и теперь ученые находятся на пути к созданию полного генетического портрета этого разнообразия.

В выпуске журнала Nature от 11 ноября ученые из Смитсоновского института, Университета Копенгагена, BGI-Shenzen, Калифорнийского университета, Санта-Крус и примерно 100 других учреждений сообщают о геномах 363 видов птиц, в том числе 267, которые секвенированы впервые. Изученные виды - от широко распространенных, экономически важных птиц, таких как курица, до малоизвестного гребешка Хендерсона, обитающего только на одном небольшом острове в Тихом океане, - представляют более 92% птичьих семейств в мире. Данные исследования будут способствовать развитию исследований эволюции птиц и помощи в сохранении находящихся под угрозой исчезновения видов птиц.

Вместе эти данные составляют богатый геномный ресурс, который теперь свободно доступен научному сообществу. Выпуск новых геномов является важной вехой для проекта Bird 10,000 Genomes Project (B10K), международного сотрудничества, организованного исследователями Смитсоновского национального музея естественной истории, Института зоологии Куньмина, Института зоологии в Пекине, Университета Копенгагена, Университета Рокфеллера, BGI-Shenzen, Университета Кертина (Перт), Медицинского института Говарда Хьюза, Имперского колледжа Лондона и Музея естественной истории Дании, цель которого - секвенировать и разделить геном всех видов птиц на планете.

"B10K, вероятно, является самым важным проектом, когда-либо проводившимся в изучении птиц", - сказал Гэри Грейвс, куратор птиц в Национальном музее естественной истории и один из семи организаторов B10K. "Мы не только надеемся узнать о филогенетических отношениях между основными ветвями древа жизни птиц, но и предоставляем огромное количество сравнительных данных для изучения эволюции позвоночных и самой жизни".

Сравнение геномов разных семейств птиц позволит исследователям B10K и другим специалистам изучить, как развивались определенные черты у разных птиц, а также лучше понять эволюцию на молекулярном уровне. В конечном итоге исследователи B10K стремятся построить всеобъемлющее древо жизни птиц, которое отображает генетические отношения между всеми современными птицами. Такие знания не только раскроют эволюционное прошлое птиц, но и будут иметь жизненно важное значение для руководства усилиями по сохранению в будущем.

Более 150 орнитологов, молекулярных биологов и специалистов по информатике собрались вместе, чтобы получить образцы и проанализировать более 17 триллионов пар оснований ДНК для фазы семейного проекта B10K. Секвенирование и анализ начались в 2011 году, но данные представляют собой несколько десятилетий работы полевых сборщиков и сотрудников управления коллекциями, которые собирали и сохраняли птиц со всех континентов, сказал Грейвс.

Примерно 40% вновь секвенированных геномов птиц было получено с использованием образцов тканей, хранящихся в коллекции генетических ресурсов птиц Национального музея естествознания, которую Грейвс начал в 1986 году и с тех пор стал частью биорепозитория Смитсоновской инициативы по глобальному геному. В проекте также участвовали Майкл Браун, зоолог-исследователь Национального музея естественной истории; Ребекка Дикоу, руководитель Смитсоновской лаборатории анализа данных; и исследователи из Смитсоновского национального зоопарка и института природоохранной биологии и Смитсоновского института тропических исследований в Панаме.

"Может показаться, что наличие генома для каждого семейства или вида птиц немного похоже на сбор марок, но эти масштабные совместные усилия дали нам набор очень важных геномных ресурсов для сохранения", - сказал Роб Флейшер, один из авторов и руководитель Центра природоохранной геномики Смитсоновского института биологии сохранения. "Например, он предоставляет готовый источник генетических маркеров, полезных для картирования сокращения популяции, определения родственных связей и сокращения инбридинга при управлении спасательными популяциями исчезающих видов. Наличие геномов упрощает поиск генов, ответственных за важные черты выживания, такие как устойчивость к смертельно опасным видам. болезни".

"За 34 года полевых работ и десятков экспедиций мы смогли получить запас высококачественной ДНК, которая фактически делает возможным этот проект", - сказал Грейвс. "Многие из этих ресурсов были сохранены задолго до того, как была разработана технология секвенирования ДНК, и сохранены для будущих анализов, о которых их коллекционеры не могли даже вообразить в то время. Это одна из многих причин, почему музейные коллекции естествознания и исследовательские программы на базе музеев так важны!"

Создав 363 генома, B10K расширяет свои усилия, чтобы охватить новый уровень классификации птиц. На этом этапе команда секвенирует тысячи дополнительных геномов, стремясь представить каждый из примерно 2300 родов птиц.

Напомним, ранее сообщалось, что перелетных птиц стало в два раза меньше из-за климата.

Источник