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这羽鸽子以其在北美的历史人口数量巨大(估计为30至50亿)以及面对人类大规模屠杀而迅速灭绝而闻名。然而，为什么这个物种至少在少数几个孤立的小群体中无法生存，这仍然是一个谜。
一项理论与11月17日发表在“科学”杂志上的一项新研究结果一致，表明乘客的鸽子很适合生活在大群中，但很难适应生活在较小的群体中，而且人口规模的变化发生得如此之快他们无法适应。
“乘客的鸽子在数万年前表现得非常好，然后它们突然灭绝了。矛盾的是，它们庞大的种群数量可能是它们灭绝的一个因素，”相应的作者，生态学和进化生物学教授Beth Shapiro说。圣诞老人。
夏皮罗的团队使用从博物馆标本中回收的DNA来研究客运鸽的遗传多样性。研究人员证实了先前对乘客种群中遗传多样性非常低的观察结果。但是，在以前的研究人员看到不稳定人口在高点和低点之间波动的证据的情况下，新的研究得出了截然不同的结论。
“我们所做的，以前的研究没有做的，是研究整个基因组的多样性变化。我们发现它不仅低于预期总体，它也变化更大，我们能够看到那些高度和低度多样性的地区都在鸽子基因组中，“第一作者Gemma Murray说，他是加州大学圣克鲁兹分校夏皮罗古生物组学实验室的博士后研究员。
该分析揭示了载客鸽基因组中的模式，表明该物种的低遗传多样性是自然选择的结果，导致有益突变通过群体快速传播并消除不良突变。研究人员在密切相关的带尾鸽中没有发现基因组遗传多样性的相同模式，该基因组的人口相对较少，约为200万，原产于北美西部。
“当我们研究两种物种的适应性进化速率和纯化选择时，我们发现自然选择导致了乘客鸽的适应性进化速度更快，并且更快地清除了有害突变，”Murray说。“如果选择引起遗传多样性的差异，这正是你所期望的。”
当有益突变通过群体传播时，它会携带相邻的DNA片段，因此后续世代不仅携带良好的突变，而且携带相同DNA的整个片段。这些低多样性区域可以通过重组来分解，重组是成对染色体在卵子和精子形成过程中交换DNA片段的过程(这解释了为什么父母不会将染色体的精确拷贝传递给后代)。
重组往往在染色体中间比在末端更少发生，这种趋势在鸟类中尤为明显。在鸽子基因组中，研究人员发现遗传多样性较低的区域位于染色体中间，而较高的多样性区域则位于末端。
“在染色体的末端，由于重组率很高，没有任何东西被拖累到有益的突变，”夏皮罗解释说。
当研究人员研究哪种类型的基因显示适应性进化的证据时，他们发现许多可能与客座鸽生态学方面以及生活在大群体中的需求有关。在具有适应性进化证据的32个基因中，有与免疫系统相关的基因和减少压力(大而密集的群体往往具有较高的疾病和社会压力负担)以及能够食用大量某些食物的能力。
这些发现与这样的观点是一致的，即当他们的人口减少时，乘客对大群体的适应可能已成为一种负担。“我们的研究结果符合这个故事，我们没有发现任何证据表明在人们开始捕猎之前人口不稳定，”默里说。
该研究还对人口遗传学家具有重要的理论意义。人口理论预测，具有大量种群的物种应该比具有较小种群的物种具有更大的遗传多样性，但是这种预测假定大多数基因组通过遗传漂变“中性地”进化，积累随机突变而既没有益处也没有有害影响。人口遗传学家经常使用假设中性进化的模型来推断人口的历史。
“一个普遍的假设是，如果一个物种的遗传多样性较低，它在过去的某个时间经历了人口瓶颈，”默里解释说。
但是关于种群规模与遗传多样性之间关系的理论预测并未在现实世界中得到证实。这被称为Lewontin's paradox(在进化生物学家Richard Lewontin之后)，并且根据Shapiro的说法，这可能是因为自然选择在更大的种群中更有效并且可以淹没随机变化的影响，使得中性进化的假设无效。
预计自然选择对大群体的影响更大，因为更有可能出现强烈有益的突变，并且因为在小群体中，随机事件对传递给下一代的事物具有更大的影响。
2015年由加州大学圣克鲁兹分校的生物分子工程助理教授，新论文的合着者Russell Corbett-Detig在论文中提出了支持Lewontin悖论解释的证据。夏皮罗说，这只鸽子和带尾鸽，种类相似，人口大小不同，提供了一个完美的机会来测试这个想法。
“重组景观和乘客的巨大人口规模之间的相互作用鸽子让我们看到什么是背后列万廷的悖论，”夏皮罗说。“在大多数物种中，可以安全地假设大部分基因组是中性进化的，但对于种群数量很大的物种，我们可能会犹豫不决。这些利用遗传多样性来推断人口历史变化的工具。尺寸根本不适合乘客。“
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