居住在高海拔环境中的物种由于不利的环境条件（包括缺氧，低温和强紫外线辐射）而受到严重的选择压力。青藏高原（QTP）是世界上最高，最大的高原，平均海拔4500米。这种恶劣的高海拔环境导致人类，哺乳动物和鸟类的类似表型适应性的演变，例如，缺氧抗性，耐寒性，增强的代谢能力和增加的体重。然而，尽管在这些物种中发现了表型适应性的实质相似性，但基因组研究表明，不同的生物通过多种遗传途径适应高海拔。考虑到遗传适应高海拔的相似性主要受系统发育背景的影响，先前研究中系统发育不同物种的比较可能低估了基因组进化的实际相似程度。因此，在强大的系统发育背景下对密切相关物种的高海拔适应性的研究将在很大程度上扩展目前对适应性进化到高度选择性极端环境的理解。
2019年5月24日，中科院动物所雷富民、屈延华研究团队在国际权威期刊PNAS上发表题为 “Comparative transcriptomics of 3high-altitude passerine birds and their low-altitude relatives”的文章，通过整合多种组织的蛋白质编码序列比较和基因表达分析，比较了高海拔山雀的转录组学数据与其低海拔亲属的转录组学数据。研究结果通过结合蛋白质编码序列变化和基因表达变化，提供对物种如何响应高海拔环境的深刻理解。
通常，在不同物种的多个组织中观察到2种模式，组织特异性表达和物种特异性表达。组织特异性表达模式表明，不同物种中相同组织中的基因表达应该比相同物种内的不同组织更相似。物种特异性表达模式表明，同一物种内不同组织中的基因表达应该比物种间相同组织更相似。基于Spearman对样本对之间基因表达的相关系数，通过分层聚类表达谱分析研究了所有组织中基因表达的模式。来自不同物种的相同组织的样品聚集在一起，表明一般的组织特异性表达模式。主成分分析（PCA）还揭示了组织特异性表达模式：组织聚集的所有6个物种的样本。
研究结果表明，组织间的差异比物种间差异更大，这表明组织分化可能先于物种分化。一个例外是飞行肌肉和心肌样本在每个物种中聚集在一起（物种特异性表达），表明肌肉组织（例如，心脏和飞行肌肉）可能具有相似的表达谱。研究人员探索了每种组织的基因表达模式，因为之前的研究表明，高海拔环境可以驱动这些组织的表达变化。这些组织中PCA的结果没有检测到任何明显的聚类模式。
高海拔环境对生物体产生强烈的压力，这些压力已经引起了显着的表型和遗传适应。虽然先前的研究已经揭示了高海拔物种的多种遗传适应性，但是进化历史（即系统发育背景）如何促成遗传适应高海拔环境的相似性在很大程度上是未知的，特别是在一组鸟类中。该研究用来自青藏高原的3只高海拔雀形目鸟类及其在中国东部低地的低海拔亲缘鸟类进行了探索。为这些物种中的5种组织生成了转录组学数据，并比较了高海拔和低海拔对之间的序列变化和表达变化。序列比较显示，在阳性选择（218个基因）的基因中，所有3个高海拔物种的相似性都很高，但氨基酸取代的比例很低（只有4个基因具有相同的氨基酸取代）。所有基因的表达谱鉴定了组织特异性表达模式。相比之下，在所有3个物种对和与海拔高度相关的基因之间差异表达的基因中观察到高度相关的模式，这表明高海拔环境可能在3个高海拔物种中推动类似的表达变化。基因表达水平，基因连接以及这两个因子与海拔高度的相互作用与进化速率相关。研究结果为基因序列变化和表达变化如何在一组高海拔鸟类中协同工作提供了证据，从而导致类似的演变路线以应对高海拔环境压力。
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