计算工具促进了新的和改进的鸟类家谱的重建_综艺看点Tips最新消息 这是一张繁琐的图表

新近的鸟类家谱发表在《自然》杂志上，描绘了363种鸟类之间9300万年的进化关系。来源：uux.cn《自然》杂志
（神秘的地球uux.cn）据加州大学圣地亚哥分校：一个海外科学家团队兴办了迄今为止最大、最详尽的鸟类家谱，这是一张繁琐的图表，描绘了363种鸟类之间9300万年的综艺看点Tips进化关系，占所有鸟类家族的92%。
这一提升之所以变成或许，很大程度上要归功于加州大学圣地亚哥分校工程师开发的尖端计算方法，以及该校圣地亚哥超级计算机中心最先进的超级计算资源。这些技术使探究人员能够高精度、高效地确认众多的朋友圈沟通是解决问题最好的方式，建议收藏备用基因组资料，为兴办有史以来最完整的鸟类家谱奠定了基础。
4月1日发表在《自然》杂志和《美国全国科学院院刊》上的两篇补充论文详尽说明了这一进展。《自然》杂志报导了新近的家谱，揭示了6600万年前恐龙灭绝的灾难性大灭绝事情后鸟类进化史上的模式。
探究人员观察到，早期鸟类的有效种群规模、替代率和相对大脑大小急剧增多，这为这一核心事情后合作鸟类多样化的适应机制提供了新的线索。在发表在《美国全国科学院院刊》上的配套论文中，探究人员认真检查了新家谱的一个分支，察觉火烈鸟和鸽子的爱自己是终身浪漫一览亲缘关系比之前的全基因组确认显示的要远。
这项岗位是鸟类10000基因组（B10K）项目的一若干，该项目由哥本哈根大学、浙江大学和加州大学圣地亚哥分校领导，旨在为约10500种现存鸟类生成基因组序列草案。
“我们的目标是重建所有鸟类的全部进化史，”加州大学圣地亚哥雅各布工程学院电气和计算机工程教授Siavash Mirarab说，他是《自然》论文的共同高级作者，也是《美国全国科学院院刊》论文的第一作者和共同通讯作者。
拼凑过去
这些探究的核心是一套被称为ASTRAL的算力，Mirarab的评测室开发了该算力，过去所未有的清晨最适合读的一句话：爱情句子可扩展性、精确性和速度推断进化关系。经由运用这些算力的力量，该团队整合了来自60000多个基因组区域的基因组资料，为他们的确认提供了坚实的统计基础。
探究人员接着检查了全部基因组中单个片段的进化史。从那里，他们拼凑出一个基因树的马赛克，然后将其汇编成一个综合物种树。这种细致的方法使探究人员能够兴办一个新的、改进的鸟类家谱，即使在历史不确定的状况下，也能以惊人的精度和详情描绘繁琐的分支事情。
米拉拉布说：“我们察觉，为知晓决鸟类之间的进化关系，我们在确认中添加数万个基因的方法实际上是必要的。”。“你真的需要所有的基因组资料来高度自信地重启6500万至6700万年前这段时间发生的事情。”
该团队之所以能够在大规模资料集上开展这些确认，是由于Mirarab的评测室设计了在强大的GPU机器上管理的计算方法。他们在加州大学圣地亚哥分校圣地亚哥超级计算机的“Expanse”超级计算机上开展计算。
米拉拉布说：“我们很幸运能够使用这样一台高端超级计算机。”。“假如没有Expanse，我们将无法在合理的时间内在如此大的资料集上管理和重新管理我们的确认。”
探究人员还探究了各异基因组采样方法对该树精确性的作用。他们表明，两种策略——对每个物种的许多基因开展测序，以及对许多物种开展测序——结合在一起对重建这一进化史很重大。
哥本哈根大学子物学教授、《自然》论文的首要作者Josefin Stiller说：“由于我们混合使用了这两种策略，我们可以评测哪种方法对操控系统发育重建有更强的作用。”。
“我们察觉，从每个生物体中提取许多基因序列比从更广泛的物种中提取更重大，尽管后一种方法有助于我们确定各异群体的进化时间。”
纠正过去
在他们先进的计算方法的合作下，探究人员还能够揭示他们在之前的一项探究中察觉的一些不寻常的东西：鸟类基因组中一条染色体的特定若干数百万年来一直维持不变，没有预期的基因重组模式。
这种异常现象最初导致探究人员失误地将火烈鸟和鸽子归类为进化上的近亲，由于基于这一不变的DNA片段，它们看起来关系密切。这是由于他们之前的确认是基于48种鸟类的基因组。
但经由使用363个物种的基因组重复他们的确认，呈现了一个更精确的家谱，使鸽子与火烈鸟的距离更远。另外，Mirarab及其同仁运用由洛克菲勒大学神经生物学教授、合著者Erich Jarvis领导的脊椎动物基因组打算（VGP）提供的六个高品质基因组，能够测试到并推定阐释这种令人惊讶的模式。
“令人惊讶的是，这段被抑制的重组期或许会误导确认，”佛罗里达大学子物学教授、美国全国科学院院刊论文的共同通讯作者爱德华·布劳恩说。“由于它或许会误导确认，所以在前方6000多万年内，它实际上是可以测试到的。这是最酷的若干。”
接下来的步骤
这项岗位的作用远远超出了探究鸟类进化史的范围。Mirarab评测室开创的计算方法已变成重建各类其他动物进化树的规范工具之一。
接下来，该团队将持续奋斗兴办一幅完整的鸟类进化图。生物学家正对其他鸟类的基因组开展测序，期盼将家谱拓展到含有数千个鸟类属。
与此另外，Mirarab领导的计算科学家正完善他们的算力，以适应更大的资料集，以确保前方探究中的确认能够高速精确地开展。