科学家揭示鸟类物种分化原因:地理稳定性意义重大
黎明时分金刚鹦鹉飞过雨林的上空。研究发现树栖鸟类如这些金刚鹦鹉比起地栖鸟类物种进化的时间更短。图片:麦克 汉基
中国科技网11月24日报道(张微)不同栖息地的相关鸟类(如达尔文雀)出现喙的大小和行为方式的差异,这个进化过程被称为物种形成。长期以来人们一直认为,像安第斯山脉的形成或亚马逊河流域生态变化这样巨大的地理改变是导致物种分化的主要原因。然而,最近的一项研究表明,物种形成发生在这个巨大的地理变化之后。路易斯安那州立大学自然科学博物馆的研究人员已经发现,时间和物种的迁移能力在物种形成过程中发挥的作用更大。研究成果发表在2014年11月21日的《自然》杂志上。
“在南美洲鸟类具有丰富的多样性,这通常归结于随着时间的变化出现的地理与地质情况的改变。但我们的研究表明,长时间的地理稳定更重要。”布拉姆菲尔德和路易斯安那州立大学自然科学博物馆主任生物科学部的罗伊·保罗·丹尼尔斯教授说,他们是这篇论文的主要作者。
布拉姆菲尔德和他的同事们在世界上生物物种最丰富的地区调查了27种鸟类的基因谱,这是一个从墨西哥南部延伸至中美洲巴西南部,包括亚马逊雨林的一个热带地区。
“通过使用多种鸟类谱系的详细采样,我们能够得到一个关于这些物种谱系何时以及如何形成的更清晰和更大的画面。”布鲁姆菲尔德说。
遗传数据显示安第斯山脉地区物种分化的多个分支,有9到29个不同分支随着时间的推移逐渐发生了分化。这说明,安第斯山脉的形成不是物种形成的首要原因,这种地理的变化仅仅具有间接作用。
研究人员通过27种鸟类谱系研究了时间和生态如何影响鸟类的物种形成。研究发现,一个物种在一个地区生活的时间越长,就越有可能分散和分化。同时,一个物种越是不迁移,也越容易分化。例如,地栖鸟类比树栖鸟类有着更高的物种多样性。这个研究成果对于鸟类保护有重要的影响。如果一个物种不能在同一个地区生活较长的时间,那么它们不会有机会进化和保持物种的持续性。
“我们的研究结果表明,人类对地理环境的改变可能摧毁物种形成的过程。” 布拉姆菲尔德说。