Burung pagi modern berevolusi jauh sebelum itu

Burung modern berevolusi lebih awal dari perkiraan sebelumnya—jauh lebih awal dari kepunahan massal dinosaurus—sebuah peristiwa yang tampaknya berdampak terbatas pada evolusi burung.

selama Zaman Kapur Akhir, menggambarkan hidup berdampingan mereka dengan dinosaurus dan ketahanan mereka selama kepunahan massal Kapur dan Paleogen. (Kredit: Shaoyuan Wu) Shaoyuan Wu

Kapan burung modern pertama kali muncul di Bumi? Para ilmuwan berasumsi bahwa burung modern muncul sekitar masa kepunahan dinosaurus setelah asteroid menabrak Bumi 66 juta tahun lalu. Meskipun tabrakan ini menyebabkan kepunahan tiga dari empat spesies yang hidup di planet ini pada saat itu, tidak demikian halnya dengan burung sebagai satu kelompok. Faktanya, ahli paleontologi telah lama berpendapat bahwa dampak asteroid memicu lonjakan besar dalam evolusi burung, mungkin karena hal tersebut menghilangkan banyak persaingan dengan burung, sehingga memberi mereka peluang untuk berevolusi menjadi keanekaragaman spesies luar biasa yang kita lihat saat ini.

Namun, studi baru yang dilakukan oleh tim peneliti internasional mengatakan bahwa burung modern mulai melakukan diversifikasi setelah puluhan juta tahun sebelum dampak asteroid, menunjukkan bahwa dampak asteroid tidak berdampak besar pada evolusi burung. Penemuan ini, berdasarkan penambangan ekstensif dan analisis data genom yang dikumpulkan dari 124 spesies burung yang mewakili sebagian besar keanekaragaman burung modern, menunjukkan bahwa umur burung jauh lebih tua dari yang diperkirakan sebelumnya.

Para ilmuwan sampai pada kesimpulan ini setelah menganalisis DNA burung untuk merekonstruksi pohon keluarga burung beresolusi tinggi yang menunjukkan kekerabatan kelompok-kelompok utama burung. Penulis utama studi tersebut, ahli biologi evolusi Shaoyuan Wu dari Institut Teknologi Georgia, dan rekannya menemukan bahwa nenek moyang semua burung modern hidup sekitar 130 juta tahun yang lalu (Gambar 2).

burung masa kini. Pohon 124 spesies burung yang dikalibrasi waktu dibangun menggunakan metode penggabungan NJst dari kombinasi pohon gen kemungkinan maksimum CDS, intron, dan segmen antargenik setelah menghilangkan 30% outlier. Angka pada node menunjukkan nilai dukungan bootstrap, angka > 90% tidak ditampilkan. Bayangan latar belakang menunjukkan periode Kapur Akhir. (doi:10.1073/pnas.2319696121)doi:10.1073/pnas.2319696121

Dr Wu dan rekannya mengumpulkan dan menganalisis data genom dari 118 spesies yang mewakili 35 ordo neoave untuk memperkirakan berapa lama garis keturunan ini menyimpang berdasarkan jumlah mutasi genetik yang terakumulasi di setiap cabang: semakin tua pemisahannya, semakin banyak mutasi yang terjadi. . Dr. Wu dan rekan-rekannya memeriksa 25.460 lokus genetik di empat kelas DNA dan menggunakan data yang dikumpulkan untuk menyusun silsilah keluarga mereka.

Dr Wu dan rekan-rekannya kemudian menyempurnakan temuan mereka dengan membandingkannya dengan perkiraan usia 19 fosil burung: jika sebuah cabang diperkirakan lebih muda dari fosil tertentu, tim tersebut menyesuaikan model komputer mereka untuk memperkirakan kelimpahan burung. evolusi cocok dengan bukti fosil.

Dengan menggunakan metode ini, Dr. Wu dan rekan-rekannya menemukan bahwa perpecahan paling awal dari pohon burung menciptakan dua garis keturunan, satu menghasilkan paleognath—burung unta, emu, dan ratite lainnya saat ini—dan yang lainnya mencakup semua burung modern lainnya, neognath. Mereka menemukan bahwa dua cabang utama neoave kemudian terpecah pada awal sejarah evolusi mereka, dengan satu cabang pada akhirnya memunculkan burung darat dan cabang lainnya menjadi unggas air. Dr Wu dan rekannya juga menemukan bahwa radiasi ledakan burung tersebut bertepatan dengan peristiwa pemanasan global yang terjadi sekitar 55 juta tahun yang lalu, yang tampaknya terjadi pada saat yang sama ketika tumbuhan berbunga dan makhluk lain pertama kali meledak di tempat kejadian, yang mungkin saja terjadi. telah mempercepat proses evolusi burung.

Karena penelitian ini didasarkan pada akumulasi mutasi yang stabil, maka timbul pertanyaan besar: apakah laju mutasinya konstan? Bagaimana kami bisa yakin? Ini adalah pertanyaan penting, mengingat asteroid mungkin akan memusnahkan burung-burung yang lebih besar, namun membiarkan burung-burung yang lebih kecil relatif tidak terluka. Burung yang lebih kecil menghasilkan lebih banyak generasi dalam jangka waktu yang lebih singkat dibandingkan burung yang lebih besar, sehingga mutasi akan terakumulasi lebih cepat setelah dampak asteroid, dan hal ini dapat mengubah perkiraan akurat kita mengenai laju evolusi burung. Saat ini metode ini merupakan metode terbaik yang tersedia, namun para ilmuwan sedang mengembangkan teknik baru untuk memperkirakan tingkat mutasi genetik secara lebih akurat sehingga kita dapat membandingkan data genom dengan bukti fosil yang ada dengan lebih baik.

Sumber:

Shaoyuan Wu, Frank E. Rheindt, Jin Zhang, Jiajia Wang, Lei Zhang, Cheng Quan, Zhiheng Li, Min Wang, Feixiang Wu, Yanhua Qu, Scott V. Edwards, Zhonghe Zhou dan Liang Liu (2024). Genom, fosil, dan kebangkitan burung modern dan tumbuhan berbunga kontemporer di Zaman Kapur Akhir, Prosiding Akademi Ilmu Pengetahuan Nasional 121(8):e2319696121 | doi:10.1073/pnas.2319696121

Ikuti saya di Twitter atau LinkedIn. Kunjungi situs web saya.

Seorang ahli ekologi evolusi dan ahli burung, serta penulis sains dan jurnalis. Saya aktif di banyak media sosial (link disini) dan mengelola tulisan saya di Medium dan Substack.

Baca selengkapnyaBaca lebih sedikit