拯救世界上最重鹦鹉的下一个前沿:基因组测序

拯救世界上最重鹦鹉的下一个前沿:基因组测序

新西兰稀奇古怪、濒临灭绝的鸮鹦鹉近 40 年来首次开始返回该国大陆。鸮鹦鹉是世界上最重的鹦鹉,有些重达 6 磅,寿命长达 90 年。与企鹅和鸵鸟一样,鸮鹦鹉不会飞,所以它们会爬树并在地上寻找坚果和种子来吃。

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这种大型、绿色、夜行的鸟类曾广泛分布于新西兰,但后来因被捕杀而濒临灭绝,并受到猫和狗等非本土捕食者的威胁。 《大众科学》杂志早在 1895 年 4 月就将这些“奇特”的绿色鸟类描述为“注定要早日灭绝”。

剩下的大约 250 只鸮鹦鹉由新西兰自然保护部 (DOC) 和南岛的纳塔胡部落管理,这些部落分布在五个没有捕食者的岛屿上。研究平台 Genomics Aotearoa 配备了 21 世纪的基因科学,正在资助对几乎整个鸮鹦鹉种群进行高质量的基因测序。8 月 28 日,一项关于这些完整基因组序列如何帮助管理这些标志性鸟类健康的早期研究结果发表在《自然生态与进化》杂志上。

建立基因测序方法不仅有助于鸮鹦鹉的生存,还有助于新西兰和世界其他地区的其他濒危物种。保护基因组学是该领域日益增长的趋势之一。2019 年,圣地亚哥和夏威夷大学的团队利用先进的 DNA 测序技术,为夏威夷唯一剩下的乌鸦家族“阿拉拉”( Corvus hawaiiensis )谱系创建了一个近乎完整的基因组。测序为保护主义者提供了有关阿拉拉的疾病易感性、种群多样性和遗传负荷的重要线索,从而更好地指导他们的政策。

Solstice 是新西兰最大的雌性鸮鹦鹉之一,即使没有补充喂养,体重通常也能达到 4.5 磅。图片来源:DOC。

同样的资讯可能有助于鸮鹦鹉繁衍。过去一年的这项工作产生了两个非常重要的成果。首先,它让团队深入了解了鸮鹦鹉的生物学。它还产生了高质量的代码和可重复使用的管道,使其他研究人员能够在自己的工作中快速使用这些方法,并提高了新西兰的基因组学能力。

“鸮鹦鹉饱受疾病和低繁殖力之苦,因此通过了解这些问题的遗传原因,我们现在可以帮助缓解这些问题,”美国环保署鸮鹦鹉恢复科学顾问安德鲁·迪格比 (Andrew Digby) 在一份声明中表示。“它使我们能够预测鸮鹦鹉幼鸟的生长情况和患病率等,从而改变我们的实地管理实践,并有助于提高存活率。”

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迪比补充说,鸮鹦鹉 125+ 项目是基因数据如何帮助种群增长的另一个例子。125 指的是该项目于 2015 年启动时鸮鹦鹉的数量。“开发的新型基因和机器学习工具可用于提高保护管理下其他鸮鹦鹉的生产力和生存率,”迪格比说。

该测序技术是由奥塔哥大学微生物科学家 Joseph Guhlin 和一个国际研究团队开发的,可能会对新西兰以外产生影响。

“利用谷歌开发的技术,我们获得了可能是世界上所有濒危物种中质量最高的变异数据集,”古林说。“该数据集将通过 DOC 和 Ngai Tahu 提供给未来研究鸮鹦鹉的研究人员。”

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