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一種蛋白質的表現多寡與時間可以改變鳥喙的大小與形狀
提到伽利略，許多人都會想到他在比薩斜塔所進行的自由落體實驗；那如果提到達爾文，會想到什麼？加拉巴哥群島的雀鳥。在演化學上，這些依照食物來源而有著不同鳥喙的雀鳥，是天擇學說的強力佐證。但是，也有人提出質疑，認為這樣多變的鳥喙不太可能是在短期間內演化出來。不過，有兩組研究小組已經發現，一種與骨骼生成有關的促骨生成蛋白(bone morphogenic protein 4, BMP4)與鳥喙的形態變化，有著明顯的關聯。由美國南加州大學凱克醫學院鍾正明所領導的研究小組，在雞和鴨的胚胎發育時期，改變鳥喙中bmp4基因的活性或是增減BMP4的量，結果發現如果bmp4基因的活性增強，或是BMP4的量增加，會使鳥喙變寬變長；反之，則鳥喙會變窄變短。史丹佛大學的發育生物學家赫姆斯說：「這項研究明顯指出，在遺傳上不需要很多變化，就可使形態改變。」鍾正明指出，選擇雞作為研究的對象，除了容易取得外，同時雞的基因組序列將快要解出來了，因此雞將會是深入鳥類的分子生物學的模型。
另一項研究，來自哈佛大學醫學院的發育生物學家塔賓所領導的小組。他們直接研究六種達爾文觀察過的雀鳥，其中三種在地面生活，以種子維生，鳥喙比較短；另外三種棲息在仙人掌上，以花蜜維生，鳥喙細長。塔賓等人研究這六種鳥的發育過程時發現，六種不同的鳥喙在發育時，bmp4基因表現的時間與活性也不同。另外，在觀察的10種生長因子中，這個基因是唯一在地面雀鳥和仙人掌雀鳥中不同的。加拿大卑詩大學的演化生物學家史魯特(Dolph Schluter)說：「達爾文雀鳥的各種變化，是最著名的演化適應範例，而這項研究進一步地解答了雀鳥的多樣性是如何產生的。」
相較於塔賓集中在雀鳥，鍾正明的研究則跨了雞和鴨兩種不同科的鳥類，而且喙之間的變化比雀鳥更大。這暗示BMP4對於鳥喙形成的影響是普遍的。
麻州大學的行為生態學家波多斯指出，這兩項研究綜合起來，明顯地指出BMP4能改變鳥喙的形狀。不過，其他的基因和分子也有可能參與鳥喙的形成過程。鍾正明指出，雖然目前還不知道讓 bmp4 基因活性變化的原因，但是從鳥喙的例子可以知道，一個基因的活性變化，就可以造成明顯的形態差異。因此對於達爾文的鳥喙之謎，以往有演化適應的闡釋，現在則有了分子生物學上的依據。而接下來，鍾正明團隊的博士後研究員吳平，將會繼續探究影響 bmp4 基因活性變化的原因，以及其他會影響鳥喙形態的因子。
聽到了這個消息，達爾文應該會微笑。
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應該可以研究看看{:37:} 鳥喙結構有如迷宮 功能類似"微型空調"│中視新聞 20161116
有些鳥類在溫帶和熱帶地區都可以生存，如何調節溫差？是科學家亟欲想知道的答案。最近這個謎解開了：生物學家發現鳥嘴裡，有個類似迷宮的結構，具有空調的功能。來看科學補給站。
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