Ogroman meteor je doveo do propasti za većinu dinosaurusa pre 65 miliona godina. Ali ne svi. Nakon izumiranja, ptice — tehnički i sami dinosaurusi — procvetale su.
Naučnici su proveli vekove pokušavajući da organizuju i sortiraju oko 10.000 vrsta ptica u jedno jasno porodično stablo da bi razumeli kako su poslednji preživeli dinosaurusi ispunili nebo. Jeftino sekvenciranje DNK je trebalo da učini ovo jednostavnim, kao što je to slučaj sa bezbroj drugih vrsta.
Ali ptice su bile spremne da nas prevare.
U par novih istraživačkih radova objavljenih 1. aprila, naučnici otkrivaju da ih je još jedan događaj pre 65 miliona godina doveo u zabludu o pravoj porodičnoj istoriji ptica. Otkrili su da je deo jednog hromozoma proveo milione godina zamrznut u vremenu i da je odbio da se pomeša sa obližnjim DNK kako je trebalo.
Ovaj deo, samo 2% genoma ptica, uverio je naučnike da se većina ptica može grupisati u dve glavne kategorije, sa flamingosima i golubovima kao evolucionim rođacima. Tačnije porodično stablo, koje predstavlja obmanjujući deo genoma, identifikuje četiri glavne grupe i identifikuje flamingose i golubove kao udaljenije povezane.
„Moja laboratorija se bavi ovim problemom evolucije ptica duže nego što sam želeo da razmišljam“, rekao je dr Edvard Braun, stariji autor rada objavljenog u časopisu PNAS i profesor biologije na Univerzitetu Florida. „Nismo imali pojma da će postojati veliki deo genoma koji se ponaša neobično. Nekako smo naleteli na njega.“
Braun je nadgledao međunarodni tim saradnika koji je predvodio Siavash Mirarab, profesor računarskog inženjerstva na Kalifornijskom univerzitetu u San Dijegu, kako bi objavili svoje dokaze da je ovaj lepljivi komad DNK zamutio pravu istoriju evolucije ptica. Mirarab i Braun su takođe doprineli pratećem radu objavljenom u Nature-u koji opisuje ažurirano porodično stablo ptica, koje je vodio Josefin Stiller sa Univerziteta u Kopenhagenu.
Oba rada su deo projekta genomike ptica B10K koji vode Guojie Zhang sa Univerziteta Zhejiang, Erich Jarvis sa Univerziteta Rokfeler i Tom Gilbert sa Univerziteta u Kopenhagenu.
Pre deset godina, Braun i njegovi saradnici sastavili su porodično stablo za Neoaves, grupu koja uključuje ogromnu većinu vrsta ptica. Na osnovu genoma 48 vrsta, podelili su Neoave u dve velike kategorije: golubovi i flamingosi u jednoj grupi, svi ostali u drugoj. Prilikom ponavljanja slične analize ove godine koristeći 363 vrste, pojavilo se drugačije porodično stablo koje je podelilo golubove i flamingose u dve različite grupe.
Sa dva međusobno isključiva porodična stabla u ruci, naučnici su krenuli u lov na objašnjenja koja bi im mogla reći koje je drvo tačno.
„Kada smo pogledali pojedinačne gene i koje drvo podržavaju, odjednom se pokazalo da su svi geni koji podržavaju starije drvo, svi na jednom mestu. To je ono što je počelo celu stvar“, rekao je Braun.
Istražujući ovo mesto, Braunov tim je primetio da nije toliko izmešano kao što je trebalo da bude tokom miliona godina seksualne reprodukcije. Poput ljudi, ptice kombinuju gene oca i majke u sledeću generaciju. Ali i ptice i ljudi prvo mešaju gene koje su nasledili od svojih roditelja kada stvaraju spermu i jaja. Ovaj proces se naziva rekombinacija, i maksimizira genetsku raznolikost vrste tako što osigurava da nema dva brata i sestre potpuno ista.
Braunov tim je pronašao dokaze da je jedan deo jednog ptičjeg hromozoma potisnuo ovaj proces rekombinacije nekoliko miliona godina otprilike u vreme kada su dinosaurusi nestali. Nejasno je da li su događaj izumiranja i genomske anomalije povezani.
Rezultat je bio da su flamingosi i golubovi ličili jedni na druge u ovom komadu smrznute DNK. Ali uzimajući u obzir pun genom, postalo je jasno da su ove dve grupe udaljenije povezane.
„Ono što je iznenađujuće je da bi ovaj period potisnute rekombinacije mogao da dovede u zabludu analizu“, rekao je Braun. „I pošto bi to moglo da dovede u zabludu analizu, zapravo se moglo otkriti više od 60 miliona godina u budućnosti. To je cool deo.“
Takva misterija mogla bi da se krije i u genomima drugih organizama.
„Otkrili smo ovaj obmanjujući region kod ptica jer smo uložili mnogo energije u sekvenciranje genoma ptica“, rekao je Braun. „Mislim da postoje ovakvi slučajevi za druge vrste koje trenutno nisu poznate.“
