ایجاد بزرگ‌ترین و دقیق‌ترین شجره‌نامه تاریخ پرندگان

دیجیاتو: یک تیم بین‌المللی از دانشمندان با استفاده از روش‌های محاسباتی پیشرفته بزرگ‌ترین و دقیق‌ترین شجره‌نامه پرندگان تابه‌امروز را ایجاد کردند. در این پژوهش، پروفسور «سیاوش میرعرب»، محقق ایرانی دانشگاه کالیفرنیا نیز حضور داشته است.

این شجره‌نامه شامل نمودار پیچیده‌ای از حدود ۹۳ میلیون سال روابط تکاملی بین ۳۶۳ گونه پرنده است که تقریباً ۹۲ درصد از همه خانواده‌های پرندگان را نشان می‌دهد.

براساس مقاله‌های منتشرشده در نیچر و PNAS، این شجره‌نامه به تفصیل الگو‌های تکاملی پرندگان را پس از انقراضی که دایناسور‌ها را در ۶۵ تا ۶۷ میلیون سال پیش نابود کرد، نشان می‌دهد. پروفسور میرعرب درباره این پژوهش می‌گوید:

«هدف ما بازسازی کل تاریخ تکامل همه پرندگان است.»

درواقع پژوهش حاضر بخشی از پروژه «۱۰۰۰۰ ژنوم پرنده» (B۱۰K) است که در آن دانشگاه کپنهاگ دانمارک، دانشگاه ژجیانگ چین و دانشگاه کالیفرنیا، سن‌دیگو آمریکا همکاری می‌کنند و هدف آن نیز تولید پیش‌نویس توالی ژنوم برای حدود ۱۰,۵۰۰ گونه پرنده موجود است.

بزرگ‌ترین و دقیق‌ترین شجره‌نامه پرندگان

برای ایجاد این شجره‌نامه، محققان مجموعه‌ای از الگوریتم‌ها به نام ASTRAL استفاده کردند که پروفسور سیاوش میرعرب و همکارانش آن‌ها را برای استنتاج روابط تکاملی، با مقیاس‌پذیری، دقت و سرعتی بی‌سابقه توسعه داده‌اند. با استفاده از این الگوریتم‌ها، محققان داده‌های بیش از ۶۰ هزار منطقه ژنومی را ادغام کردند و یک پیکره آماری قوی برای تجزیه‌وتحلیل فراهم کردند.

با کمک این الگوریتم‌ها، سپس محققان تاریخچه تکاملی بخش‌های منفرد را بررسی و ایجاد کردند. پس از آن بخش‌های جداگانه این درخت را کنار هم قرار دادند و شجرنامه جامع پرندگان را گردآوری کردند. به گفته محققان، برای بازسازی این شجرنامه از دو استراتژی توالی‌یابی ژن‌های هر گونه و همچنین توالی‌یابی گونه‌های مختلف استفاده شده است.

همچنین دانشمندان در مطالعات قبلی خود فلامینگو‌ها و کبوتر‌ها را به اشتباه به‌عنوان خویشاوند تکاملی در کنار هم قرار داده بودند. بااین‌حال، با تکرار تجزیه‌و‌تحلیل ژنوم ۳۶۳ گونه، درخت خانوادگی دقیق‌تری پدید آمد که کبوتر‌ها را از فلامینگو‌ها دورتر کرد.