中國科學院動物研究所研究員屈延華、研究員雷富民等合作，通過基因組學分析，揭示了歐亞樹麻雀成功入侵新環境的關鍵機制。相關成果發表于《科學-進展》。
人類活動導致的物種引入事件日益頻繁。經典理論認為，源于少數個體的引入種群會遭遇嚴重的奠基者效應，導致遺傳多樣性銳減、近交衰退加劇，從而阻礙其在新環境中的適應。然而，許多物種卻能突破這一遺傳瓶頸，成功定殖并建群，歐亞樹麻雀即為其中之一。
研究團隊對來自原生地與引入地的235只樹麻雀進行全基因組測序。遺傳結構分析證實了兩次獨立的引入歷史。歷史種群數量重建揭示，兩個引入種群均經歷了極為嚴峻的瓶頸，并在基因組上留下深刻印記：全基因組多樣性降至原生種群的50%-75%，近交水平顯著升高，純合有害突變負荷也隨之增加。
盡管全基因組背景的多樣性普遍喪失，一些特定的基因區域卻在引入種群中保持了與原生種群相仿的高水平變異。深入探究發現，這些區域受到平衡選擇——一種能夠長期維持多態性的進化力量——的強力塑造。在原生種群中被平衡選擇的基因窗口中，約半數（49%）在引入種群中同樣顯示出強烈的平衡選擇信號，比例遠超隨機預期。
基因-環境關聯分析顯示：它們顯著富集于氣候適應性相關位點。值得注意的是，相距甚遠的中國和歐洲原生種群，有27%的氣候適應性遺傳窗口是共享的。在引入地，這些古老的與氣候適應相關的基因組區域通過平衡選擇，將其原有的多樣性較為完整地繼承下來。生態位分析為此提供了合理的解釋：引入地的氣候條件相比原生地高度保守，使得這些祖傳的“解決方案”依然高效適用。
為進一步量化這種保守性，研究人員使用了遺傳偏移模型。分析證實，引入種群與原生種群在氣候適應性遺傳組成上高度相似；原產地種群適應引入地氣候所需的遺傳改變量，并未超出其在原生地范圍內自然遷徙或擴散所需要的適應幅度。這證明，樹麻雀的引入成功并非偶然，而是源于其原生種群通過平衡選擇，預先維持了一個豐富且可遺傳的氣候“預適應”基因庫。
樹麻雀氣候適應
該發現對預測物種的入侵潛力有重要啟示：除了關注遺傳多樣性的高低，更應深入研究特殊的進化過程如平衡選擇、環境適應如何塑造原生種群的遺傳變異庫。這一融合了生態與基因組學的研究框架，為理解和預測生物入侵提供了更有效的工具。
論文鏈接：https://org/doi/10.1126/sciadv.adw3797
本文鏈接：科學家揭示歐亞樹麻雀成功入侵的遺傳密碼http://www.sq15.cn/show-11-28806-0.html
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