埃里克·芬克和一只玫瑰雀。（科罗拉多大学博尔德分校）
据美国物理学家组织网（作者：Sarah Kuta, University of Colorado at Boulder）：在科罗拉多落基山脉的高处探险的登山者很可能发现了中型、棕色和粉色的鸟在雪地上四处搜寻昆虫和种子。这些高海拔专家是玫瑰雀，一种在北美一些最崎岖的地方生存的鸟类。
研究人员现在开始解开围绕这些独特鸟类的一些谜团，包括基因基础，这些基础使它们能够在海拔14000英尺的地方生存，并帮助确定它们羽毛的颜色。
他们的发现表明，三种公认的北美玫瑰雀——灰顶玫瑰雀、黑玫瑰雀和褐顶玫瑰雀——可能是在过去25万年内进化的，从进化角度来看，这是一个相对较短的时期。
科学家们在最近发表在《进化》杂志上的一篇新论文中分享了他们工作中的更多细节。
主要作者埃里克·芬克（Erik Funk）最近在科罗拉多大学博尔德分校（University of Colorado Boulder）获得了进化生物学博士学位，现在在圣地亚哥动物园野生动物联盟（San Diego Zoo Wildlife Alliance）担任国家科学基金会博士后。
了解生物多样性
早在1859年查尔斯·达尔文发表自然选择进化论之前，科学家们就已经对地球丰富的生物多样性进行了长期的思考。为什么地球上有这么多不同类型的生命？这是一个他们还没有完全回答的问题，但由于最近基因测序的进步，研究人员现在有了新的工具来进行更深入的研究。
作为一名背包客和登山者，芬克在科罗拉多州和加利福尼亚州的山区度过了很多时间，他经常在那里看到玫瑰色的雀鸟在飞来飞去。但是，尽管它们经常栖息在落基山脉和内华达山脉的高海拔地区并繁殖，但它们也在海平面繁殖，如阿拉斯加沿岸以及阿留申群岛和普里比洛夫群岛。
朱雀图。图片来源：Liz Clayton Fuller
除了这些繁殖习性的差异之外，这些鸟还有不同的羽毛颜色和图案。有些人身上有棕色的羽毛，而另一些人身上则有黑色的羽毛。有些人的头顶或脸颊上有一块灰色的斑块，而其他人则没有。
芬克想知道，分析鸟类的基因组是否有助于解释其中的一些差异。
他说：“我们想了解：我们能否确定导致玫瑰色雀羽毛颜色差异的基因区域？”。“还有一个关于海拔差异的问题。生活在科罗拉多州的鸟类是否有一些独特的基因差异，使它们能够生活在高海拔地区，而生活在海平面的鸟类却没有这些差异？”
Funk利用阿拉斯加大学北方博物馆、丹佛自然与科学博物馆的血液和组织样本以及2018年的一项实地研究，创建了一个全基因组数据集，该数据集涵盖了北美玫瑰雀的整个地理范围和所有不同的可观察特征。在分析数据后，他确定了独特的基因组区域，可能还有可能在鸟类的性状差异中起作用的特定基因。
例如，他在基因组中一个影响黑色素的区域发现了有和没有灰颊斑的鸟类之间的遗传差异，黑色素会给羽毛、毛发、皮肤和眼睛带来颜色。通过比较高海拔地区的鸟类和低海拔地区的鸟，他发现了一个区域的基因差异，该区域的基因对细胞在不同氧气水平下运行的能力起作用。
他与性状相关的基因都位于鸟类基因组的不同区域，这意味着，随着时间的推移，它们可以重新排列，形成新的性状组合。这支持了一种理论，即不同的朱雀种群可能在相对较短的时间内进化。
“一般来说，我们认为物种形成需要数百万年的时间，”芬克说。“但如果所有这些变异都已经存在于玫瑰雀体内，并且基因组能够重组这些不同的基因以产生新的性状组合，那么这可能会发生得更快。这是一种很酷的方式来思考不同的性状或性状组合可能如何进化，并可能对种群分化和新物种产生的速度产生影响。”
更多的知识，更有效的保护工作
总的来说，这些发现增加了科学家对生物多样性的理解。但除此之外，它们还可能有助于在人类造成的气候变化面前做出保护决定。
主要生活在科罗拉多州的褐顶玫瑰雀正经历着种群数量的下降，因此，科罗拉多州公园和野生动物局已将其确定为最需要保护的物种。
为了帮助稳定或增加鸟类的数量，科学家和自然保护主义者希望尽可能多地了解它们，甚至基因知识也会有所帮助。
研究合著者、加州大学博尔德分校生态学和进化生物学副教授、山地研究站主任斯科特·泰勒说：“了解是什么导致了这些不同表型的快速产生，它们之间的联系以及它们背后的遗传变异，可以让我们更好地理解进化是如何快速产生差异的。”。
“也许了解这一点有助于我们更好地理解这些人口对未来人口崩溃或环境变化的反应。”
