«شجره‌نامه» پرندگان رونمایی شد؛ جد همه پرندگان جهان چه زمانی متولد شد؟

راز بقا: پرندگان بخش بزرگی از زندگی ما هستند، نشانه‌ای از طبیعت حتی در شهرها. آن‌ها در بین عموم مردم محبوب هستند و توسط دانشمندان به خوبی مورد مطالعه قرار گرفته اند. اما تعیین شجره نامه همه پرندگان تاکنون بسیار دشوار بوده است.

به گزارش راز بقا، این مطالعه جدید با تجزیه و تحلیل ژنوم بیش از ۳۶۰ گونه پرنده، روابط بنیادی را بین گروه‌های اصلی پرندگان زنده شناسایی کرده است. شجره نامه جدید برخی از ایده‌های قبلی را در مورد روابط پرندگان کاملا از بین می‌برد، اما در همان حین برخی گروه بندی‌های جدید را نیز آشکار می‌کند.

دم‌چتری استرالیایی

حل و فصل یک رابطه به هم ریخته

مطالعات قبلی نشان داده که شجره‌نامه پرندگان دارای سه شاخه اصلی است. شاخه اول شامل تینموس و ریتیت‌ها می‌باشد که شامل پرندگانیست که پرواز نمی‌کنند، مانند کیوی و شترمرغ.

شاخه دوم پرندگان خشکی و آبزی مثل مرغ، اردک و ... را در خود جای می‌دهد. پرندگان دیگر در شاخه سوم، معروف به Neoaves، قرار می‌گرند که ۹۵ درصد از گونه‌های پرندگان را شامل می‌شود.

شاخه Neoaves شامل ده گروه از پرندگان است. هفت گروه از این ده گروه همان‌هایی هستند که زیست شناسان آن‌ها را «هفت گروه بزرگ» نامیده‌اند: پرندگان خشکی، پرندگان آبی، پرندگان استوایی، فاخته، شبگرد، کبوتر و فلامینگو. سه گروه دیگر به عنوان «یتیمان» شناخته می‌شوند و شامل پرندگان ساحلی، درنا‌ها و شانه‌به‌سرهای، آمریکای جنوبی هستند.

حل و فصل روابط بین این ده گروه، به ویژه پرندگان یتیم، بسیار دشوار بوده است. مطالعه جدید ژنوم پرندگان نشان می‌دهد که این روابط اکنون به صورت آشکاری حل و فصل شده است. 

کیوی نیوزیلندی

مطالعه جدید ژنوم پرندگان گروه جدیدی از آن‌ها را آشکار کرده را که Elementaves (یا عناصر اولیه) نامیده می‌شوند. این گروه با نامی الهام گرفته از چهار عنصر باستانی زمین، هوا، آب و آتش، شامل پرندگانی است که هم در زمین هم در آسمان و هم در آب زندگی می‌کنند. 

برخی از پرندگان نام‌هایی مرتبط با خورشید دارند که نشان دهنده عنصر آتش است. گروه Elementaves شامل مرغ مگس خوار، پرندگان ساحلی، درناها، پنگوئن و پلیکان است.

مرغ مگس‌خوار آمریکایی

مطالعه جدید همچنین رابطه نزدیک بین دو گروه از آشناترین پرندگان در استرالیارا آشکار می‌کند؛ گنجشک‌سانان (پرندگان آوازخوان و خویشاوندان آنها) و طوطی ها. این پرندگان محبوب معمولا در نظرسنجی پرنده سال استرالیا غالب هستند.

پرندگان آوازخوان تقریباً ۵۰ درصد از همه گونه‌های پرندگان را تشکیل می‌دهند و شامل پرندگانی مانند زاغ، فنچ، عسل‌خواران و گنجشک‌ها می‌شوند. آن‌ها حدود ۵۰ میلیون سال در استرالیا ظاهر شدند و سپس در سراسر جهان گسترش یافتند تا به موفق‌ترین گروه پرندگان تبدیل شوند.

کلاغ استرالیایی

پرندگان چه زمانی ظهور کردند؟

هدف دیگر مطالعه جدید قرار دادن یک مقیاس زمانی بر روی شجره خانواده پرندگان بود. این کار با مدل‌سازی تکامل ژنوم‌ها و با استفاده از ابزاری به نام «ساعت مولکولی» انجام شده است. تیم مطالعاتی با استفاده از اطلاعات نزدیک به ۲۰۰ فسیل، توانستند سن برخی از شجره‌نامه خانوادگی پرندگان را تعیین کنند.

مطالعه نشان می‌دهد که جد همه پرندگان زنده کنونی کمی بیش از ۹۰ میلیون سال پیش می‌زیسته است. اما بیشتر گروه‌های پرندگان امروزی حدود ۲۵ میلیون سال بعد، تنها چند میلیون سال پس از پایان دوره کرتاسه یعنی در حدود ۶۶ میلیون سال پیش ظهور کردند.

این دوره مصادف است با انقراض دسته جمعی دایناسور‌ها و سایر موجودات به دلیل برخورد یک سیارک به زمین؛ بنابراین به نظر می‌رسد که پرندگان بیشتر فرصت‌هایی را که پس از نابودی این گونه‌های غالب حیات در دسترس بود، استفاده کردند.

یک راز همچنان حل نشده است

مطالعه ژنوم نتیجه نزدیک به یک دهه تحقیق است که به عنوان بخشی از «پروژه ۱۰۰۰۰ ژنوم پرنده» انجام شده است. هدف نهایی این پروژه تعیین توالی ژنوم همه ۱۰۰۰۰ گونه پرنده زنده است. فاز فعلی پروژه بر روی گونه‌هایی از هر گروه یا خانواده اصلی پرندگان متمرکز بود. مطالعه این ۳۶۳ ژنوم یک تلاش واقعا بین المللی بود که توسط محققان دانشگاه کپنهاگ، دانشگاه کالیفرنیا سن دیگو و دانشگاه ژجیانگ چین انجام شد.

شجره‌نامه جدید پرندگان پس از مطالعه ۳۶۳ گونه پرنده

حتی با وجود چنین حجم عظیمی از داده‌های ژنومی، یک شاخه از شجره خانواده پرندگان همچنان یک راز باقی مانده است. تجزیه و تحلیل مطالعه جدید محققان نمی‌تواند با اطمینان روابط یکی از انواع پرندگان «یتیم» یعنی شانبه‌به‌سر آمریکای جنوبی را تعیین کند. شانه‌به سر آمریکای جنوبی یا همان «هواتزین» (Hoatzin) که در آمریکای جنوبی یافت می‌شود، پرنده‌ای بسیار متمایز و تنها بازمانده اصل و نسب خود است.

هواتزین یا شانه‌به‌سر آمریکای جنوبی

مطالعه جدید تیم تحقیقاتی متشکل از سه دانشگاه بزرگ بین‌المللی نشان می‌دهد که برخی از روابط شجره‌نامه خانوادگی را می‌توان تنها با استفاده از مقادیر عظیمی از داده‌های ژنومی تعیین کرد. این پژوهش همچنین قدرت مطالعه ژنوم‌ها و فسیل‌ها را برای درک تاریخچه تکاملی حیات روی زمین نشان می‌دهد.