根据一项使用机器学习来了解鸟类基因组形成过程的新研究，在不同偏远岛屿上进化的两个翔食雀种群分别发展出相同的特征——全黑羽毛。

康奈尔大学鸟类学实验室的进化遗传学家、《选择性扫描不同色素沉着基因介导两个初期岛屿黑色素症的趋同进化》一书的主要作者莱昂纳多·坎帕尼亚说：“栗腹翔食雀不像达尔文的雀那样出名。” Bird Species”，于 11 月 1 日在 PLOS Genetics 上发表。

“但这种鸟类复合体也经历了许多进化变化，其中许多涉及羽毛颜色和图案的变化，”他说。

最初，大量栗腹鸟生活在太平洋中较大的所罗门群岛之一。从那里，一些鸟类在几个较小的岛屿上建立了新的种群。随着时间的推移，两个较小岛屿上的鸟类失去了栗色的腹部，变得全黑。但是每个岛上的鸟类在不同的时间长出黑色羽毛，来自不同的基因突变，这些突变在小岛种群中迅速传播。其中一个突变在过去的 1000 年中传播——只是进化时间的一瞬间。

“显然，拥有全黑羽毛有一些好处，”坎帕尼亚说。“我们通过首次对整个栗腹翔食雀基因组进行测序，追溯了这一特性。导致黑色羽毛的两种突变出现在不同的时间、不同的岛屿以及与黑色素产生相关的不同基因上。这种程度的融合是疯狂的。”

各种翔食雀种群处于物种形成的早期阶段——分裂形成新物种——但它们在基因上还没有太大的分歧，它们可以杂交。但他们很少这样做，生产一些混合动力车。野外实验表明，栗腹鸟和全黑鸟都对具有自己羽毛颜色的感知闯入者做出积极反应，但对具有不同颜色的物种成员的反应不同。

事实证明，翔食雀基因组仍在进化。“我们发现距离原始岛屿约 300 英里的岛屿中存在第三个黑色（全黑）捕蝇器种群，”资深合著者、罗切斯特大学生物学教授 Al Uy 说。“控制它们羽毛颜色的突变再次与我们研究的其他两个岛屿上的不同。”

在一群土著岛民的帮助下，Uy 研究所罗门群岛翔食雀已有 15 年了。“我认为正在出现的模式是，小岛有些东西偏爱这些全黑的鸟类——在更遥远的群岛，黑色素已经第三次进化，我们发现黑色和栗腹的鸟类仍然在每个岛上共存，但随着岛屿变小，黑色鸟类的频率上升。”

关于是什么推动了背部羽毛的转变，有多种理论，包括女性偏好、黑色羽毛更耐用，甚至可能与控制其他有利行为的基因有关。

该研究的作者包括来自冷泉港实验室的计算机科学家 Ziyi Mo 和 Adam Siepel，他们编写了机器学习程序，帮助研究人员深入挖掘过去并测量翔食雀家谱中的突变模式。

“机器学习的使用是群体遗传学领域令人兴奋的新发展，”坎帕尼亚说。“我们训练计算机识别特定的进化模式，以识别特定遗传特征何时开始，自然或性选择有多强，以及它在人群中移动的速度有多快。然后，我们可以要求经过训练的算法告诉我们生成我们在当前人群中观察到的数据的最可能场景。就像回到过去一样。”

Pat Leonard 是康奈尔鸟类学实验室的作家。

注：本文由院校官方新闻直译，仅供参考，不代表指南者留学态度观点。