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鳥類殘酷的進化迭代:新物種在高海拔崛起,舊物種在低海拔滅絕
由 寰宇科學新觀察 發表于 運動2023-01-14
簡介哥本哈根大學的研究人員提供了證據表明,在絕大多數行星物種生存的山區,鳥類在整個進化過程中都離開了低地棲息地,向更高海拔進發
同一個種群嗎
關於鳥類
新
物種
是
如何形成的
問題,
一場
在科學家間
長達數百年的爭論現在已經解決。哥本哈根大學的研究人員提供了證據表明,在絕大多數行星物種生存的山區,鳥類在整個進化過程中都離開了低地棲息地,
向更高海拔進發。
數百萬年的氣候波動
,
促使鳥類
物種的棲息地不斷往高海拔進發
,
現在我們所面臨的更劇烈的氣候變化,有可能使這種情況越來越多地發生。
生物學中的一個基本問題是:新物種是如何形成的
?
物種是如何到達幾公里高的山頂的呢?這是一個有著數百年曆史的學術爭論
。
事實上,包括鳥類在內的世界上
85%
的脊椎動物生活在山區,那裡的
高山將
低地棲息地動物物種和種群彼此隔離。
“
多年來,科學研究人員一直在討論山鳥物種是如何產生的。一些人說
,
顯然,鳥類可以從一座山飛到另一座山
。
而另一些人說
,
實際上,
它
們沒有。自從達爾文和華勒斯以來,科學家們一直在爭論這個問題。
長期以來
,沒有人有科學證據。
”
哥本哈根大學丹麥自然歷史博物館副教授克努德
·
安德烈亞斯
·
約翰松
(Knud Andreas J·NSSON)
解釋說。
他和來自哥本哈根大學的許多研究員現在擁有證據,可以解決
這個問題
,或者至少
可以
部分
解釋
關於印度尼西亞和澳大利亞周圍的巨大島嶼地區
的鳥類的進化
。這些證據來自於從世界上最大的熱帶山地島嶼新幾內亞的各種鳥類種群中收集完整基因組的結果。
基因組分析已經證實,鳥類物種出現在低地,然後在數百萬年的時間裡
不斷進入更高的山區,
可能是由於競爭和氣候變化,
低地物種
最終滅絕。因此,像島嶼一樣的山峰通常被稱為進化的死衚衕。研究結果已發表在《自然通訊》
(
Nature Communications
)
上。
離頂端越近,遺傳變異越大
透過對生活在兩座不同山脈上的同一物種鳥類的
DNA
測序,研究人員能夠研究這些種群之間的基因差異。
“
我們可以看到,
鳥類生活在更高山區
,同一物種的種群之間的差異就越大。有些種群的差異如此之大,以至於人們可以認為它們是不同的物種。相反,低地種群之間有著更大的相似性。這告訴我們,新物種的傳播從低地棲息地
開始
向上發生了
,
”
約翰松
說。
由於研究人員也熟悉這些鳥類
物種的形成
時間,他們已經能夠測量物種從低地到山頂的移動是在幾百萬年內逐漸發生的。
研究人員
指出,這項研究並不一定表明全球
物種
的上升模式。因此,研究特定動物地理區域內物種形成的過程非常重要。
氣候的波動把鳥推到了山上
這項研究還表明,氣候波動,特別是在過去
200
萬年中,更新世氣候波動導致了種群數量的急劇波動。有時,氣候波動可能是
鳥類
演變的原因。
隨著氣候變暖,山地森林和鳥類被推向更高的山坡,棲息地越來越少,滅絕的可能性也越來越大。結果,人們看到了種群數量的巨大波動。隨著氣候變暖,種群數量減少,種群進一步
進化
的機會越少。
平均而言,
一個
鳥類
物種
在滅絕前能存活幾百萬年。種群越小,物種越脆弱,滅絕的風險越大。正如研究人員指出的:生活在山峰上的物種有
500-1000
萬年的歷史。因此,最古老、最特殊的物種生活在海拔
3-4
公里的地方,數量很少。氣候波動會加速這一過程,因此古代物種會更快地滅絕。這可能是現代氣候變化的結果。
新幾內亞
-
印度尼西亞地區大片低地森林已經消失。因此,人們相當關注生活在那裡的許多低地物種。但研究人員表示,新的結果可能有助於優先保護高地鳥類。
毫無疑問,高地鳥類是最容易受到全球變暖影響的物種。考慮到它們的種群已經花費了數百萬年的時間才能建立起來,而且它們
棲息
在各個山峰上
已經形成了
的巨大基因變異,也許我們應該採取更多的措施來保護它們。