Bilim biyologları, müzedeki bir numunenin ayak parmağı kemiğinden elde edilen antik DNA'yı kullanarak, küçük çalı moası adı verilen soyu tükenmiş, uçamayan bir kuşun genomunu dizilediler ve kuşların genetik tarihinin bilinmeyen bir köşesine ışık tuttular.
Science Advances'ta yayımlanan çalışma, uzak yaşayan kuzenleri arasında devekuşu, emu ve kivi bulunan hindi büyüklüğündeki kuşun ilk eksiksiz genetik haritasıdır. Son 700 yıldır soyu tükenmiş olan ve 1200'lerin sonlarından ve Polinezyalı insan yerleşimcilerin gelişinden önce Yeni Zelanda'da yaşayan dokuz bilinen moa türünden biridir.
“Bu türün gizeminin üzerindeki perdeyi kaldırıyoruz,” diyor kıdemli yazar Scott V. Edwards, Organizma ve Evrimsel Biyoloji Bölümü profesörü ve Karşılaştırmalı Zooloji Müzesi'nde ornitoloji küratörü. “Modern kuşları, onlara ve davranışlarına bakarak inceleyebiliriz. Soyu tükenmiş türler söz konusu olduğunda, kemiklerinin neye benzediği ve bazı durumlarda ne yedikleri dışında çok az bilgiye sahibiz. DNA, küçük çalı moa gibi nesli tükenmiş türlerin doğal tarihine dair gerçekten heyecan verici bir pencere sunuyor.”
Çalı moaları, yaklaşık 60 pound ağırlığında olan ve Yeni Zelanda'nın kuzey ve güney adalarındaki ova ormanlarına dağılmış en küçük moa türleriydi. Genomik analiz, en yakın yaşayan akrabalarının başlangıçta tahmin edildiği gibi kiviler değil, yaklaşık 53 milyon yıl önce genetik olarak ayrıldıkları Neotropikal bir kuş grubu olan tinamus olduğunu ortaya koydu.
Araştırma, çalı moasının duyusal biyolojisinin çeşitli yönleri için yeni genetik kanıtlar sunuyor. Birçok kuş gibi, retinalarında dört tip koni fotoreseptörü vardı ve bu onlara yalnızca renk değil, aynı zamanda ultraviyole görüş de sağlıyordu. Acı ve umami de dahil olmak üzere tam bir tat reseptörleri setine sahiptiler.
Araştırmacılar, bu uçamayan kuşların belki de en dikkat çekici özelliğinin, kuşların kanatlarını oluşturan ön ayak iskelet elemanlarının tamamen yokluğu olduğunu yazdı. Moa genomunu incelemek, bazı kuşların nasıl ve neden uçamaz hale geldiğine dair yeni ipuçları sunabilir.
Küçük çalı moaları (soldan üçüncü) devekuşu, nanou ve tinamou ile akrabadır. Kanat kemikleri devekuşu ve nanou'da büyük ölçüde küçülmüştür ve moa'da tamamen yoktur. Devekuşu, nanou ve moa'nın ayrıca omurgası olmayan göğüs kemikleri vardır, bu uçamayan kuşların bir özelliğidir.
Kredi: Wren Lu '19
Bilim insanları, kısa DNA parçalarının hızlı dizilenmesine olanak tanıyan yüksek verimli DNA dizilemesini kullandılar. Çalı moa genomunu üretmek için ekip, 140 kuş genomuna eşdeğer veya yaklaşık 140 milyar baz çifti DNA diziledi, bunların yalnızca yaklaşık yüzde 12'si gerçek moa DNA'sıydı (geri kalanı bakteriyeldi).
Daha sonra genomu bir araya getirdiler, her bir DNA parçasını alıp doğru pozisyonuna haritaladılar. Nesli tükenmiş türlerin bir araya getirilmesi, yüksek verimli dizileme gibi teknolojilerden büyük bir destek alan titiz bir çalışmadır. Benzer şekilde haritalanan diğer türler arasında yolcu güvercini, yünlü mamut ve yakın akrabamız Neandertal yer alır. Araştırmacılar, var olan bir emu genomunu rehber olarak kullanarak, her bir genetik parça arasındaki örtüşmeleri bularak çalı moasının genetik dizisini bir araya getirdiler ve esasen 140 milyar parçadan oluşan uzun bir bulmacayı yeniden oluşturdular.
Proje 15 yıldan uzun bir süre önce merhum Allan J. Baker'ın laboratuvarında başladı. Royal Ontario Müzesi'nde antik kuş DNA'sı konusunda uzman olan Baker, Yeni Zelanda'nın Güney Adası'nda bulunan bir fosilden kuşun DNA'sını çıkaran ve dizileyen ilk kişiydi.
Yeni makalenin ortak yazarlarından biri olan ve daha önce Baker ile birlikte çalışmış olan ve daha sonra verileri/araştırmayı devralan Bilim'daki Edwards laboratuvarında doktora sonrası araştırmacı olarak çalışan Alison Cloutier de ilk DNA işleme ve dizileme çalışmalarına katılmıştı.
Uzun zaman önce nesli tükenmiş bir kuşun genomunun yeniden yapılandırılması, kuş familyasının yeni bir dalını doldurarak, kuş evriminin incelenmesine ve hatta bir gün bu türlerin yeniden canlandırma teknolojileri yoluyla yeniden canlandırılmasına kapı aralıyor.
Edwards, “Bana göre bu çalışma, bu muhteşem türün doğal tarihini ayrıntılarıyla anlatmakla ilgili” dedi.
Science Advances'ta yayımlanan çalışma, uzak yaşayan kuzenleri arasında devekuşu, emu ve kivi bulunan hindi büyüklüğündeki kuşun ilk eksiksiz genetik haritasıdır. Son 700 yıldır soyu tükenmiş olan ve 1200'lerin sonlarından ve Polinezyalı insan yerleşimcilerin gelişinden önce Yeni Zelanda'da yaşayan dokuz bilinen moa türünden biridir.
“Bu türün gizeminin üzerindeki perdeyi kaldırıyoruz,” diyor kıdemli yazar Scott V. Edwards, Organizma ve Evrimsel Biyoloji Bölümü profesörü ve Karşılaştırmalı Zooloji Müzesi'nde ornitoloji küratörü. “Modern kuşları, onlara ve davranışlarına bakarak inceleyebiliriz. Soyu tükenmiş türler söz konusu olduğunda, kemiklerinin neye benzediği ve bazı durumlarda ne yedikleri dışında çok az bilgiye sahibiz. DNA, küçük çalı moa gibi nesli tükenmiş türlerin doğal tarihine dair gerçekten heyecan verici bir pencere sunuyor.”
Çalı moaları, yaklaşık 60 pound ağırlığında olan ve Yeni Zelanda'nın kuzey ve güney adalarındaki ova ormanlarına dağılmış en küçük moa türleriydi. Genomik analiz, en yakın yaşayan akrabalarının başlangıçta tahmin edildiği gibi kiviler değil, yaklaşık 53 milyon yıl önce genetik olarak ayrıldıkları Neotropikal bir kuş grubu olan tinamus olduğunu ortaya koydu.
Araştırma, çalı moasının duyusal biyolojisinin çeşitli yönleri için yeni genetik kanıtlar sunuyor. Birçok kuş gibi, retinalarında dört tip koni fotoreseptörü vardı ve bu onlara yalnızca renk değil, aynı zamanda ultraviyole görüş de sağlıyordu. Acı ve umami de dahil olmak üzere tam bir tat reseptörleri setine sahiptiler.
Araştırmacılar, bu uçamayan kuşların belki de en dikkat çekici özelliğinin, kuşların kanatlarını oluşturan ön ayak iskelet elemanlarının tamamen yokluğu olduğunu yazdı. Moa genomunu incelemek, bazı kuşların nasıl ve neden uçamaz hale geldiğine dair yeni ipuçları sunabilir.
Küçük çalı moaları (soldan üçüncü) devekuşu, nanou ve tinamou ile akrabadır. Kanat kemikleri devekuşu ve nanou'da büyük ölçüde küçülmüştür ve moa'da tamamen yoktur. Devekuşu, nanou ve moa'nın ayrıca omurgası olmayan göğüs kemikleri vardır, bu uçamayan kuşların bir özelliğidir.
Kredi: Wren Lu '19
Bilim insanları, kısa DNA parçalarının hızlı dizilenmesine olanak tanıyan yüksek verimli DNA dizilemesini kullandılar. Çalı moa genomunu üretmek için ekip, 140 kuş genomuna eşdeğer veya yaklaşık 140 milyar baz çifti DNA diziledi, bunların yalnızca yaklaşık yüzde 12'si gerçek moa DNA'sıydı (geri kalanı bakteriyeldi).
Daha sonra genomu bir araya getirdiler, her bir DNA parçasını alıp doğru pozisyonuna haritaladılar. Nesli tükenmiş türlerin bir araya getirilmesi, yüksek verimli dizileme gibi teknolojilerden büyük bir destek alan titiz bir çalışmadır. Benzer şekilde haritalanan diğer türler arasında yolcu güvercini, yünlü mamut ve yakın akrabamız Neandertal yer alır. Araştırmacılar, var olan bir emu genomunu rehber olarak kullanarak, her bir genetik parça arasındaki örtüşmeleri bularak çalı moasının genetik dizisini bir araya getirdiler ve esasen 140 milyar parçadan oluşan uzun bir bulmacayı yeniden oluşturdular.
Proje 15 yıldan uzun bir süre önce merhum Allan J. Baker'ın laboratuvarında başladı. Royal Ontario Müzesi'nde antik kuş DNA'sı konusunda uzman olan Baker, Yeni Zelanda'nın Güney Adası'nda bulunan bir fosilden kuşun DNA'sını çıkaran ve dizileyen ilk kişiydi.
Yeni makalenin ortak yazarlarından biri olan ve daha önce Baker ile birlikte çalışmış olan ve daha sonra verileri/araştırmayı devralan Bilim'daki Edwards laboratuvarında doktora sonrası araştırmacı olarak çalışan Alison Cloutier de ilk DNA işleme ve dizileme çalışmalarına katılmıştı.
Uzun zaman önce nesli tükenmiş bir kuşun genomunun yeniden yapılandırılması, kuş familyasının yeni bir dalını doldurarak, kuş evriminin incelenmesine ve hatta bir gün bu türlerin yeniden canlandırma teknolojileri yoluyla yeniden canlandırılmasına kapı aralıyor.
Edwards, “Bana göre bu çalışma, bu muhteşem türün doğal tarihini ayrıntılarıyla anlatmakla ilgili” dedi.