हम जीवन के एक नए बर्ड ट्री से क्या सीख सकते हैं

चार्ल्स डार्विन के लिए, पक्षियों ने प्राकृतिक चयन की प्रक्रिया में एक खिड़की की पेशकश की- और अंततः, विकास। 1830 के दशक में गैलापागोस द्वीप समूह के बीच की चोटियों की उल्लेखनीय भिन्नता का अवलोकन करने के बाद, ब्रिटिश प्रकृतिवादी ने टिप्पणी की: "पक्षियों के एक छोटे, सहज रूप से संबंधित समूह में संरचना के इस उन्नयन और विविधता को देखकर, कोई भी वास्तव में पक्षियों की मूल नस्ल से कल्पना कर सकता है। इस द्वीपसमूह, एक प्रजाति को अलग-अलग छोरों के लिए ले जाया गया और संशोधित किया गया। ”डार्विन के 150 से अधिक वर्षों के बाद, पक्षियों के बीच विकासवादी संबंध एक सम्मोहक रहस्य बने हुए हैं।

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इस महीने, विश्वविद्यालय और सरकारी पक्षी वैज्ञानिकों का एक गठबंधन नए लॉन्च किए गए ओपनव्यू प्रोजेक्ट के साथ उन रिश्तों को अलग करने के लिए एक महत्वाकांक्षी प्रयास शुरू करेगा। नेशनल साइंस फाउंडेशन द्वारा वित्त पोषित, इस परियोजना का लक्ष्य दुनिया के पक्षियों के लिए जीवन का एक पूर्ण वृक्ष या फाइटोलेनी बनाने का लक्ष्य है। पक्षियों की सभी 10, 560 प्रजातियों के लिए आनुवांशिक जानकारी एकत्र करके, शोधकर्ता बेहतर तस्वीर बनाने की उम्मीद करते हैं कि हमारे अब तक के मौजूदा एवियन दोस्त डायनासोर से कैसे विकसित हुए जो उनके पहले थे, और वे भविष्य में कैसे किराया कर सकते हैं।

"हम जानते हैं कि जीवन के एवियन पेड़ में असमानता है, " टेरी चेसर, एक रिसर्च जूलॉजिस्ट और यूएसजीएस जैविक सर्वेक्षण इकाई के सदस्य का कहना है जो राष्ट्रीय प्राकृतिक इतिहास संग्रहालय में काम करता है। पेड़ पर कुछ स्थानों पर, पक्षियों ने एक दूसरे से दूर अन्य स्थानों की तुलना में बहुत तेजी से अलग-अलग अनुमान लगाया है - इतिहास की अवधि के आधार पर तेजी से और शायद अलग-अलग दरों में विविधता लाने वाले अलग-अलग वंश। कुछ विशेषताएं जैसे आलूबुखारा या शरीर का प्रकार उन परिवर्तनों में से कुछ के साथ जुड़ा हुआ है, लेकिन यह बिल्कुल ज्ञात नहीं है कि कैसे।

इस परियोजना में पक्षी विकास की वर्तमान समझ को बदलने की भी क्षमता है, जिसमें पक्षियों के डायनासोर से विकसित होने के बारे में बड़े प्रश्न शामिल हैं। कुछ वैज्ञानिकों का मानना ​​है कि लगभग 66 मिलियन साल पहले क्रेटेशियस-पेलोजीन विलुप्त होने की घटना से पहले पक्षी और डायनासोर अलग होना शुरू हो गए थे, जो भूमि डायनासोर को मार देते थे, जबकि अन्य मानते हैं कि पक्षी और एवियन डायनासोर उस समय तक खत्म नहीं हुए थे। पक्षियों के पूर्ण रूप से विकसित होने से इस विवाद के हल होने की संभावना है, या कम से कम नए सबूत पेश किए जा सकते हैं। ओपनरिंग्स प्रोजेक्ट टीम जीवाश्म साक्ष्य को एकीकृत करने के लिए जीवाश्म विज्ञानी के साथ काम करेगी।

यह परियोजना जीवन का अब तक का सबसे पूर्ण पक्षी वृक्ष बनने का लक्ष्य है, और यह सबसे पहले एक कशेरुक पशु समूह पर किया जाता है। वर्तमान में, चेसर कहते हैं, जब लोग पक्षियों के लिए एक पेड़ को इकट्ठा करने की कोशिश करते हैं, तो वे "बहुत सारे लापता डेटा के साथ एक पेड़ बनाते हैं, " और ऐसी प्रजातियों में जोड़ते हैं जिनमें डेटा नहीं होता है, जिसमें कहा गया है कि उन्हें अपने वर्तमान वर्गीकरण को देना चाहिए, जो अवलोकन के आधार पर तय किए गए थे, न कि आनुवांशिक विशेषताओं के आधार पर। एक अन्य परियोजना, B10k, पक्षियों की सभी प्रजातियों के लिए "संदर्भ जीनोम" को पूरा करने की कोशिश कर रहा है, लेकिन यह अब तक केवल 300 के करीब है।

संदर्भ जीनोम करना एक विशाल कार्य है, जबकि OpenWings परियोजना क्या करेगी, थोड़ा अधिक प्रबंधनीय है, रेबेका किमबॉल, फ्लोरिडा विश्वविद्यालय के एक विकासवादी जीवविज्ञानी कहते हैं, जो OpenWings परियोजना पर एक सहयोगी है। यह खुली पहुंच भी होगी, जिसका अर्थ है कि दुनिया भर के पक्षीविज्ञानी परिणामों का उपयोग कर सकते हैं - जो कि वे जारी किए गए हैं, जैसे कि वे परियोजना के अंत में एक बैच में होते हैं - पक्षी परिवार की विशिष्ट शाखाओं पर गहराई से देखने के लिए पेड़। किमबॉल कहते हैं, "पक्षियों के कुछ कम समझे जाने वाले समूह" इस बड़े पैमाने के अध्ययन में उन्हें देने में सक्षम होने की तुलना में अधिक ध्यान देने योग्य हैं। "

"व्यक्तिगत रूप से, हम सभी की प्रजातियां [पक्षियों की] हैं जिनसे हम प्यार करते हैं और उनमें रुचि रखते हैं, " वह कहती हैं, लेकिन बड़े सवाल पूछने का मतलब है कि शोधकर्ताओं के लिए ओपनिंग्स प्रोजेक्ट में पक्षियों के विशिष्ट परिवारों पर शून्य करना असंभव है। वह कहती हैं कि डेटा को ओपन एक्सेस करने का मतलब है कि काम अभी भी पूरा हो जाएगा।

रूफस-नैप्ड रेन्स। स्मिथसोनियन डिविजन ऑफ़ बर्ड्स हाउस और दुनिया में तीसरा सबसे बड़ा पक्षी संग्रह है, जिसमें 625, 000 से अधिक नमूने हैं। (NMNH / स्मिथसोनियन इंस्टीट्यूशन)

चिसेर कहते हैं कि पक्षियों की 10, 000 से अधिक प्रजातियों के लिए आनुवांशिक जानकारी प्राप्त करना अभी भी एक बड़े पैमाने पर उपक्रम है, और ऐसा कुछ है जो केवल हालिया प्रगति के लिए संभव हो गया है। इस व्यापक अध्ययन का संचालन करने के लिए, शोधकर्ताओं को विशिष्ट डीएनए अनुक्रमों पर शून्य करना होगा, जिन्हें "अल्ट्रकॉन्सेस्ड" क्षेत्र कहा जाता है। डीएनए के ये क्षेत्र पिछले अटकलों की घटनाओं से समाप्त हो गए हैं, जब पेड़ की नई शाखाओं पर बैठने के लिए नए प्रकार के पक्षी आते हैं, और आनुवंशिक संबंधों में वापस देखने का एक तरीका प्रदान करते हैं।

यह परियोजना संग्रहालयों के सावधानीपूर्वक संग्रह और संरक्षण प्रयासों के बिना संभव नहीं होगी, शतरंजर कहते हैं। ओपनविंग्स सहयोगी पक्षी नमूनों के विशाल संग्रह के साथ संस्थानों का प्रतिनिधित्व करते हैं, जिसमें फील्ड म्यूजियम ऑफ नेचुरल हिस्ट्री, अमेरिकन म्यूजियम ऑफ नेचुरल हिस्ट्री और स्मिथसोनियन इंस्टीट्यूशन नेशनल म्यूजियम ऑफ नेचुरल हिस्ट्री शामिल हैं। वे विश्वविद्यालयों में तेजी से बढ़ते संग्रह भी शामिल हैं- विशेष रूप से कैनसस विश्वविद्यालय और लुइसियाना छात्र विश्वविद्यालय के प्राकृतिक विज्ञान संग्रहालय।

1980 के दशक के बाद से, किमबॉल कहते हैं, संग्रहालयों ने अपने नमूनों में नमूनों के डीएनए के साथ-साथ नमूनों के डीएनए निकायों को संरक्षित किया है। कई प्रजातियों के लिए, यह वह जगह है जहां से आनुवंशिक सामग्री आएगी। अन्य मामलों में, जहां यह मानदंड बनने से पहले नमूने एकत्र किए गए थे, Cresser का कहना है कि वे पक्षियों के एक अप्रत्याशित हिस्से पर भरोसा करेंगे: उनके ताल। एक संरक्षित नमूने से आनुवंशिक प्रमाण प्राप्त करने का सबसे अच्छा तरीका है जो अब तक पाया गया है, वह कहते हैं, "पक्षियों के पंजे पर पैड का एक टुकड़ा काट देना है।"

इस बिंदु पर, परियोजना शोधकर्ता अभी भी यह पता लगा रहे हैं कि किन संस्थानों में पक्षियों के नमूने हैं, Cresser कहते हैं। इस तरह के अधिकांश अध्ययन दसियों या सैकड़ों प्रजातियों का उपयोग करते हैं, वे कहते हैं - प्रकृति में प्रकाशित एक 2015 के अध्ययन की तरह जिसने 198 पक्षी प्रजातियों के लिए जीवन का पेड़ बनाकर जमीनी कार्य किया। हजारों का समन्वय करना थोड़ा अधिक काम करता है, खासकर जब आप 10 प्रमुख प्रतिभागी संस्थानों का प्रतिनिधित्व करने वाली टीम पर हों।

Erich जार्विस, द रॉकफेलर यूनिवर्सिटी के एक न्यूरोसाइंटिस्ट जो B10K का नेतृत्व करते हैं, ने विज्ञान की एलिजाबेथ डेनिस से कहा कि उन्हें लगता है कि केवल एक पूरे-जीनोम दृष्टिकोण से पक्षियों के लिए एक मजबूत पेड़ बन सकता है, क्योंकि यह सभी प्रकार की आनुवंशिक जानकारी को एक पक्षी के डीएनए में एन्कोड किया गया है। । लेकिन अन्य वैज्ञानिकों ने पनेसी को स्वीकार किया कि यह पक्षी शोधकर्ताओं के लिए अब एक उल्लेखनीय सुधार है: जो कि, और यह पूरी तरह से वित्त पोषित है, जो कि B10K नहीं है।

2015 के पेपर पर एक सह-लेखक येल विश्वविद्यालय के विकासवादी ऑर्निथोलॉजिस्ट रिचर्ड प्रम कहते हैं, "यह चल रहे संग्रहालय संग्रह प्रयासों की प्रभावकारिता और मौलिक महत्व को दर्शाता है।" ", इस कंसोर्टियम में दुनिया के सबसे बड़े प्राकृतिक ऊतक संग्रह शामिल हैं, " प्रम कहते हैं, जो ओपनविंग्स प्रोजेक्ट में शामिल नहीं है।

प्रुम कहते हैं कि यह उस समय की बात है जब किसी ने पूरी तरह से एवियन फेलोजेनी बनाई। नई आनुवांशिक तकनीक के साथ, यह पहले से कहीं अधिक उल्लेखनीय है, भले ही यह पैमाना अभूतपूर्व हो। आखिरकार, विधियां पहले से ही मौजूद हैं: यह सब एक साथ रखने की बात है। इस तरह के काम में पक्षियों को समझने के तरीके को बदलने की क्षमता है, जो उनके संरक्षण के साथ-साथ उनके विकासवादी इतिहास के लिए निहितार्थ हैं।

विकास के बारे में डार्विन के विचार उनके वित्त की अवलोकन योग्य विशेषताओं पर आधारित थे। लेकिन उन अवलोकनीय विशेषताओं से परे आनुवंशिक संबंधों की परतें और परतें हैं, और आनुवांशिकी के काम के ज्ञान के बिना ये उनसे छिपाए गए थे। इस नई तकनीक के साथ, यह देखना संभव है कि अलग-अलग दिखने और कार्य करने वाली प्रजातियां भी किस तरह से संबंधित हो सकती हैं। एक पूरे पेड़ को करने से "phylogenetics के अध्ययन को आगे बढ़ाया जाएगा", चेसर कहते हैं, लेकिन यह प्रत्यक्ष तरीके से संरक्षण में भी मदद करेगा।

"संरक्षण योजना में अक्सर उपयोग किए जाने वाले मानदंड में से एक फ़ाइलेजेनेटिक विशिष्टता है, " वे कहते हैं, "ऐसे क्षेत्रों में जो अपनी अलग विकासवादी शाखाओं पर प्रजातियों को शामिल करते हैं, उन्हें अक्सर संरक्षण योजना में अधिक वजन दिया जाता है।" ओपनविंग्स परियोजना बताएगी कि कैसे phloglogenetically अलग हैं। वास्तव में प्रजातियां हैं। "यह जानकारी संरक्षणवादियों के लिए बहुत उपयोगी होनी चाहिए कि किस क्षेत्र या प्रजाति को प्राथमिकता दी जाए, " वे कहते हैं