作者Chad M. Eliason、Lauren E. Mellenthin、Taylor Hains、Jenna M. McCullough、Stacy Pirro、Michael J. Andersen和Shannon J. Hackett进行的一项研究题为《Genomic signatures of convergent shifts to plunge-diving behavior in birds》，发表于期刊《Communications Biology》。这项研究关注的是鸟类中向鱼猎行为之一的俯冲捕食（plunge-diving）的趋同转变背后的基因组特征。

首先，鸟类的俯冲捕食行为在进化生物学中是一个重要的研究对象，因为这一行为涉及从空气到水的过渡，对感官及运动能力提出了巨大挑战。研究团队以翠鸟家族为研究对象，这是一个分布广泛的鸟类类群，具有多样的颜色、饮食模式和捕食行为，其中包括经典的俯冲猎食行为。此前关于行为趋同与形态变化的研究很多，但对其基因组基础了解较少。这项研究的目的是通过对30种不同翠鸟的全基因组测序，揭示与趋同捕食行为相关的基因组特征。

研究过程分为几个步骤。首先，研究团队使用30种不同的翠鸟进行了全基因组测序，以识别与趋同捕食行为相关的基因组标记。这些翠鸟覆盖了广泛的地理区域，分布在大陆和岛屿上。研究通过比较不同物种的基因组序列，分析了其正向选择和基因组趋同现象。值得注意的是，研究中采用了一些复杂的算法和生物信息学工具，比如使用PAML软件包进行序列演化模型的拟合，来估计每个注释基因的分子枝长。此外，研究还利用配对连续马尔科夫凝聚（PSMC）分析，通过对时间推定的翠鸟系谱进行研究，确定了俯冲捕食行为及岛屿居住的起源。

研究的主要结果显示，生活在岛屿上的物种经历的种群动态波动强度相比大陆物种要大。这意味着这些群体更为分散且数量不稳定，这可能影响分子进化的动态。比较基因组分析发现，俯冲捕食物种在脑部和饮食相关基因上显示出了正选和基因组趋同。研究发现，脑部形状与物种多样性快速分化相关，而嘴形态的趋同时改变可能是让翠鸟适应其独特生态条件的驱动因素。

关于研究的意义与价值，该研究不仅深化了我们对基因型与表现型连接的理解，而且为未来的功能基因组学研究提供了一个方向，即如何深入研究鸟类的感觉能力。此外，关于岛屿住留的研究揭示了小种群如何因自然选择效率的降低，而趋同进化的可能性也随之降低。

这项研究的亮点在于成功地通过基因组数据发现了鸟类在捕食行为上的趋同进化信号。研究揭示了俯冲捕食行为在脑部、饮食和微管相关基因中的适应性趋同演化，这是其他类群如变色龙和海洋哺乳动物的研究中没有发现的独特现象。另外，研究还表明，虽然小岛种群趋同可能性较小，但在选压力下，小岛种群中仍可观察到显著的正选择迹象。

最后，该研究为将来的工作奠定了基础，尤其是功能基因组学和感觉系统进化的领域中，这些工作将进一步丰富我们对鸟类行为驱动的基因组进化的理解。