一个物种如何演变成多个物种？科学家证实了达尔文的假设

一个物种如何演变成多个物种？科学家证实了达尔文的假设然而，对这一理论进行正式研究一直是个挑战，因为很难明确地确定物种的特征与其进化成功之间的关系，尤其是对于最近从一个共同祖先那里分化出来的一组物种来说。麦吉尔大学（McGillUniversity）领导的一个全球生物学家团队汇编了近二十年的野外数据，这些数据代表了对加拉帕戈斯群岛上3400多只达尔文雀的研究结果，从而确定了四种不同物种的雀喙特征与个体寿命之间的关系。这项研究使用了四个物种的数据，它们都是在不到一百万年前从一个共同祖先进化而来的。研究人员构建了一个详细的"适应性景观"，以预测个体长寿的可能性与其鸟喙特征的关系。他们发现，具有每个物种典型喙特征的雀类寿命最长，而那些偏离典型特征的雀类存活率较低。简而言之，每个物种的特征都对应着适合度的高峰，这些高峰就好比地形图上的山脉，与其他山脉相隔的是适合度较低的山谷。领衔作者马克-奥利维耶-博索莱尔是麦吉尔大学的一名博士研究员，他的导师是罗文-巴雷特（RowanBarrett）教授。他表示："因此，生命的多样性是物种向不同环境辐射的产物；就达尔文雀而言，这些环境就是不同的食物类型。"也许令人惊讶的是，研究人员还发现，所研究的不同种类的雀类并没有达到其体能的顶峰，这表明每个物种并没有完全适应它们的食物。这种"完美"最终是否会进化，还有待观察。编译来源：ScitechDaily...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1418009.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1418009.htm

重温现代数据揭示达尔文进化论：快速适应能力也可用来解释物种分化

重温现代数据揭示达尔文进化论：快速适应能力也可用来解释物种分化通过汇编和分析来自现有物种和化石的大量数据集，研究人员能够证明，许多不同特征的微进化可预测性能够预测相隔长达一百万年的种群和物种之间的变化量。"达尔文认为物种是逐渐进化的，但我们发现，即使种群在短期内迅速进化，这种（短期）进化也不会随着时间的推移而累积。然而，从长远来看，种群和物种的平均差异仍然取决于它们的短期进化能力，"论文的资深作者、挪威国立师范大学生物学系教授克里斯托夫-佩拉邦（ChristophePélabon）说。对选择做出反应和适应的能力，即进化性，取决于可遗传（基因）变异的数量。研究人员在进行分析时，首先汇编了一个庞大的数据集，其中包含了从公开信息中获得的生物种群和物种的进化性指标。然后，他们绘制了不同性状（如喙的大小、后代数量、花的大小等）的进化性与种群和物种差异的曲线图。他们还研究了来自150个不同化石系的信息，其他研究人员在这些化石中测量了短至10年、长至760万年的化石形态特征差异。达尔文注意到，加拉帕戈斯群岛的不同雀鸟如何根据它们擅长吃的食物长出不同种类的喙。后来的研究表明，随着时间的推移，种子大小的快速波动会导致鸟喙大小的快速波动，这与发表在《科学》杂志上的新研究结果如出一辙。这幅插图来自达尔文，1845年。比格尔号皇家海军上尉菲茨-罗伊（FitzRoy,R.N.）环球航行期间所到国家的自然史和地质学研究札记》，第2版。来源：约翰-古尔德他们发现，可进化性较高的特征在现有种群和物种之间的差异更大，而可进化性较高的特征在两个连续的化石样本之间更有可能彼此不同。相反，进化性差或变异性小的特征在不同种群之间或连续化石样本之间变化不大。环境波动是关键佩拉邦说，进化能力强的性状变化快，因为它们能更快地应对环境变化。环境--如温度、食物种类或其他对个体生存和繁殖很重要的特征--是进化变化的驱动力，因为种群试图适应自己的环境。通常情况下，环境每年或数十年都在变化，围绕稳定值波动。这就产生了选择方向的波动。进化能力强的性状能迅速对选择的波动做出反应，并随着时间的推移产生高振幅的波动。进化能力差的性状也会波动，但波动速度较慢，因此振幅较小。"地理位置相距遥远的种群或物种所处的环境波动并不同步。因此，这些种群将具有不同的性状值，这种差异的大小取决于性状波动的幅度，因此也取决于性状的可进化性，"佩拉邦说。对生物多样性的影响研究人员的研究结果表明，过去的选择和环境相对稳定。随着气候变化，情况正在迅速变化，而且主要是朝着一个方向变化。这可能会对选择模式以及物种如何适应环境产生重大影响，因为环境仍在波动，但围绕最佳环境的变化即使在几十年内也不再稳定。他说："物种能够跟踪这些最佳状态并进行适应的程度还不确定，但这很可能会对生物多样性产生影响，即使是在短时间内。"编译来源：ScitechDailyDOI:10.1126/science.adi8722...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1431701.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1431701.htm

欧洲繁殖鸟类对气候变化的反应出乎意料

欧洲繁殖鸟类对气候变化的反应出乎意料这项由英国达勒姆大学专家领导的研究使用了作为两本全欧洲鸟类分布地图集一部分而收集的调查数据，这两本地图集出版时间相隔30年。研究小组发现，在两次调查期间，物种分布范围内的局部殖民和灭绝事件只受到气候变化的轻微影响。令人惊讶的是，这些事件受最初调查时的气候条件的影响更大。决定一个新地区是否被殖民化或一个种群是否灭绝的一个重要因素是同一物种的其他种群是否靠近该地区。这种邻近性促进了鸟类的殖民化，并最大程度地减少了鸟类的灭绝，这很可能是由于鸟类从邻近地区扩散而来。这一洞察力强调了保护当地种群网络对减少物种灭绝和增强种群抵御气候变化影响的能力的重要作用。研究结果将于今天（7月20日）发表在《自然通讯》（NatureCommunications）杂志上。联合研究带头人、杜伦大学生物科学系的斯蒂芬-威利斯（StephenWillis）教授说："我们的发现潜在地显示了对近期气候变化的两种耐人寻味的反应。在某些地区，'殖民化滞后'可能导致物种无法适应气候的改善，这可能是由于新地点还没有栖息地或猎物。与此相反，在我们预测会发生灭绝的地区发生的灭绝较少，这可能是'灭绝债务'的证据。""当物种因不利气候而注定最终灭绝，但它们仍然设法存活下来，有时甚至存活很长时间，因为关键的限制因素，如它们偏好的栖息地，需要一些时间来改变，就会出现这种债务"。第一作者克里斯蒂娜-霍华德（ChristineHoward）博士补充说："非气候因素在改变分布区变化中的关键作用突出表明，气候只是影响欧洲繁殖鸟类种群的一个因素。""迫害等因素在限制欧洲鸟类数量方面的作用突出表明，迫害对许多物种来说仍然是一个大问题。然而，一些物种从过去的迫害或毒害中迅速恢复，这给人们带来了希望，即一旦这些影响得到控制，种群数量往往可以反弹。"合著者之一、负责整理最新分布地图集数据的塞尔吉-埃尔兰多博士补充说："本工作强调了如何利用在许多国家收集的协调调查数据来更好地了解物种减少和增加的原因。这项研究中使用的数据收集工作涉及大量人员。仅第二份繁殖图集就整理了来自12万名实地工作者的数据，对48个国家1100万平方公里的土地进行了系统调查"。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1372119.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1372119.htm

研究发现 48% 的物种数量出现下降

根据发表在《BiologicalReviews》期刊上的一项研究，人类的活动已经使大量物种灭绝，并将更多物种推向灭绝边缘。一些科学家表示，地球正在进入“第六次大规模灭绝”事件，而这次是由人类驱动的。物种灭绝的主要原因是野生动物栖息地因为农场、城镇、城市和道路建设而遭到破坏。气候变化也是物种减少的重要因素之一，预计随着全球变暖，其影响会越来越大。该研究分析了全球70000多个物种，包括哺乳动物、鸟类、爬行动物、两栖动物、鱼类和昆虫，以确定它们的数量是否在增长、缩减或保持稳定。他们发现其中有48%的种群数量正在减少，只有不到3%有所增加。根据这项评估，目前在世界自然保护联盟（IUCN）红色名录中被归类为“非受威胁”的物种中有33%实际上正在走向灭绝。()()()频道：@TestFlightCN

追溯鹦鹉的过去 古老的DNA揭示加勒比海地区意想不到的物种灭绝现象

追溯鹦鹉的过去古老的DNA揭示加勒比海地区意想不到的物种灭绝现象最近发表在《美国国家科学院院刊》（PNAS）上的一项研究表明，研究人员已经成功地从加勒比海鹦鹉身上提取到了古老的DNA。通过将这些DNA与当代鸟类的序列进行比较，并对化石和考古样本进行研究，研究小组确定，以前被认为原产于特定岛屿的两个物种曾经分布更广、种类更多。这些结果有助于解释鹦鹉是如何迅速成为世界上最濒危的鸟类群体的，在所有物种中，有28%的物种被认为濒临灭绝。对于居住在岛屿上的鹦鹉来说，情况尤其如此。1492年，克里斯托弗-哥伦布第一次航行到加勒比海时，注意到成群的鹦鹉数量如此之多，"遮住了太阳"。如今，加勒比海地区一半以上的鹦鹉物种已经灭绝，从大型金刚鹦鹉到麻雀大小的小鹦鹉，不一而足。生物学家们试图保护剩下的鹦鹉物种，但对它们以前的分布情况知之甚少，这让他们感到十分困惑。这主要是由于它们与人类之间复杂的历史渊源。领衔作者、美国鱼类和野生动物管理局鉴证实验室高级生物学家杰西卡-奥斯瓦尔德（JessicaOswald）说："人们一直对鹦鹉情有独钟。数千年来，原住民一直在各大洲和岛屿之间迁移鹦鹉。后来，欧洲殖民者延续了这一做法，而我们今天仍在四处迁移它们"。几个世纪的交换和贸易使我们很难知道鹦鹉是如何走到今天的。目前生活在加勒比海的24种鹦鹉中，有一半是从其他地区引进的，目前还不清楚本地鹦鹉是在它们栖息的岛屿上进化而来，还是同样被运到了这里。幸运的是，鹦鹉受到人类的喜爱，这意味着它们偶尔也会出现在考古遗址中。人们从垃圾堆（称为"冢"）中找到了鹦鹉的骨头，还有贝壳、鱼骨和其他食物残渣。作者们拼凑了亚马逊鹦鹉属中鹦鹉的悠久历史，重点研究了两个物种--古巴鹦鹉（A.leucocephala）和伊斯帕尼奥拉鹦鹉（A.ventralis）--他们可以获得这两个物种的古代DNA样本。图片来源：克里斯汀-格雷斯资深作者、佛罗里达自然历史博物馆南佛罗里达考古学和人种学馆馆长米歇尔-勒菲弗尔（MichelleLeFebvre）说："有记录表明，鹦鹉被饲养在家中，它们的羽毛很有价值，在某些情况下，还可能是食物的来源。"与其他热带地区相比，加勒比地区的鹦鹉化石记录也异常丰富。不过，很少发现完整的标本。更常见的情况是，它们的骨骼断裂或孤立，而且并不总是能够确定它们属于哪个物种。DNA可以在物理比较不足的地方提供明确的答案，合著者大卫-斯蒂德曼（DavidSteadman）急切地想知道他们能否提取出保存在骨组织中的任何残留遗传物质。奥斯瓦尔德曾在佛罗里达博物馆担任研究生和博士后助理，她最近完成了一项概念验证，成功地对一只在蓝洞中保存了2500年的加勒比海灭绝鸟类的DNA进行了首次测序。使用同样的方法，她后来发现，加勒比海的一种已灭绝的不会飞的鸟类与非洲和新西兰的类似的已灭绝的地栖鸟类有着最密切的亲缘关系。佛罗里达博物馆鸟类学退休馆长斯蒂德曼说："对我来说，这个项目最令人满意的一点是，我们可以利用化石，而这些化石在出土时是无法想象的。"在这两种鹦鹉中，古巴鹦鹉目前分布最广，在古巴以及巴哈马群岛和特克斯和凯科斯群岛的一些岛屿上有孤立的种群。它们是该地区唯一没有濒临灭绝危险的本地鹦鹉之一。伊斯帕尼奥兰鹦鹉在适应人类带来的变化方面遇到了更大的困难。在国际自然保护联盟的红色名录中，它被列为濒临灭绝的脆弱物种，而且完全是其同名岛屿的特有物种。因此，在伊斯帕尼奥拉岛和波多黎各以外收集到的大部分零碎化石都被鉴定为属于更常见的古巴鹦鹉。但是，当DNA检测结果出来时，它们却讲述了一个不同的故事。巴哈马古生物遗址中的化石实际上是伊斯帕尼奥拉鹦鹉的化石，这表明在人类来到巴哈马群岛之前，这一物种的分布范围一直延伸到巴哈马群岛。同样，研究结果表明，古巴鹦鹉曾经栖息在特克斯和凯科斯群岛中最大的岛屿上，而现在这个岛上已经没有古巴鹦鹉了。LeFebvre说："这项研究引人注目的一点是发现了可以被认为是暗灭绝的物种。在我们仔细观察博物馆的标本之前，我们甚至不知道存在这样的多样性。"特克斯和凯科斯群岛考古遗址以及小安的列斯群岛南部的蒙特塞拉特岛上的骨骼也被确定为来自伊斯帕尼奥拉鹦鹉。这些鹦鹉很可能是被人类带到这里的，而该物种在这些岛屿上已不复存在。奥斯瓦尔德认为，了解物种曾经繁衍生息的地方--无论是自然形成的还是人类人为的--是保护物种多样性的第一步。她说："我们必须思考我们认为什么是自然。几千年来，人类一直在改变自然世界，我们认为是某些地区特有的物种，可能是最近由于人类造成的分布范围缩小的产物。这需要古生物学家、考古学家、进化生物学家和博物馆科学家共同努力，才能真正理解人类对多样性变化的长期作用。"...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1387175.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1387175.htm

部分稀有的海龟和鳄鱼物种正面临灭绝风险

部分稀有的海龟和鳄鱼物种正面临灭绝风险由牛津大学领导的新研究显示，最濒危的海龟和鳄鱼物种是那些最独特的物种。它们的消失可能会对它们生活的生态系统产生广泛的影响，因为它们执行的是对许多其他物种很重要的关键过程。海龟和鳄鱼是世界上最濒危的两个动物群体，大约有一半的物种在全球受到威胁（国际自然保护联盟，IUCN）。迫切需要更多地了解哪些物种受到最严重的威胁以及原因，以便为拯救它们的保护工作提供参考。在一项由牛津大学生物系研究人员领导的新研究中，一个国际团队研究了全世界海龟和鳄鱼野生种群面临的最大风险。今天（2023年3月28日）发表在《自然通讯》杂志上的研究结果表明，最濒危的海龟和鳄鱼物种是那些已经进化出独特生活策略的物种。这些物种通常在其生态系统中发挥着高度具体的作用，如果它们消失了，就不可能被其他物种所取代。希腊陆龟（Testudograeca)研究人员使用模型来模拟人类主导的威胁所导致的灭绝，评估对具有不同生活策略的物种所产生的影响。生命策略是指生物体如何在自己的生存、繁殖和生长之间分配其资源和能量。这项研究的高级作者RobSalguero-Gómez教授（牛津大学生物系）评论说："一个关键的发现是，威胁对所有物种的影响是不一样的；它们往往影响特定的生活史策略。例如，对海龟和鳄鱼的不可持续的消费主要影响到寿命最长、窝点最大的物种，如海龟"。研究的主要发现：结果表明，如果目前根据世界自然保护联盟评估为极度濒危的所有海龟、陆龟和鳄鱼的物种都灭绝了，13%的独特生活策略将会丧失。栖息地的丧失是对全世界所有龟类、陆龟和鳄类物种的主要威胁。与其他任何威胁相比，这有可能导致两倍的功能多样性损失（生物体在生态系统中的活动范围）。气候变化和全球贸易也是影响所有物种的主要威胁，与它们的生活史策略无关。具有独特生活史策略的物种也特别受到不可持续的当地消费、疾病和污染的影响。具有"慢"生活史的物种（特点是晚熟和后代数量少）特别容易受到来自入侵物种和疾病的威胁。例如，在苏门答腊岛，"马来长吻鳄"（Tomistomaschlegelii）的一个重要威胁是被引进的野猪（Susscrofa）寻找并吃掉它们的蛋。污染的威胁尤其与繁殖能力强的物种有关（较高的窝点大小），如淡水龟和咸水鳄。例如，三纹屋顶龟（Batagurdhongoka）非常容易受到重大水文项目及其对河流流量动态和筑巢海滩的影响，以及水污染的影响。当地的消费对那些拥有较高的繁殖量和较长的最大寿命的物种来说是一个特别的威胁。例如，长寿的亚洲巨龟（Manouriaemys）在其大部分地区被当地的狩猎采集者遇到时通常会被当场杀死和屠宰，并被收集起来用于出口贸易，供东亚地区消费。据研究人员称，具有独特生活史的乌龟、海龟和鳄鱼更容易消失，这一事实令人非常担忧，因为其中许多动物在生态系统中发挥着重要功能。例如，有些是有效的种子传播者，有些通过打洞为其他物种创造栖息地，还有一些是帮助维持生态系统平衡的捕食者。生物圈拥有这些功能已经有几百万年了，它们与物种进化出的独特和多样化的生活策略密不可分。这些物种中的许多还具有高度的魅力，例如原产于非洲北部和欧洲东部的地中海盆地的"棘齿龟"。主要作者罗伯托-罗德里格斯博士（研究时在牛津大学生物系，现在在阿利坎特大学）说："对这些爬行动物群体生存能力的主要威胁是栖息地的丧失和破碎化，这在居住在北半球的物种中尤其常见。湿地的消失、城市化的加剧以及集约化农业的发展，已经产生了切实的影响，可能会继续对这些物种及其在中长期内的生存能力产生负面影响"。然而，其他的威胁则具有更多的全球性和非针对性的影响。该研究的共同作者莫莉-格雷斯博士（牛津大学生物系）补充说："虽然野生动物的可持续利用和贸易有时会有利于物种保护，但不可持续的活体动物或其部分的贸易威胁着世界各地的这些爬行动物，无论其生活史策略如何"。捕捉和贩卖海龟是很常见的，以便将它们圈养起来，而鳄鱼皮具有很大的商业利益；例如，尽管对贸易有一些控制，但巴基斯坦的马格鳄（Crocodyluspalustris）仍然被非法猎取以获取其皮肤。据研究人员说，这项研究的结果突出表明，迫切需要制定有效的保护管理计划，不仅要保护物种的整体，还要保护独特的生活史策略和功能多样性。将功能多样性纳入这些高度濒危群体的保护政策，可能是一种有希望的方法，有助于在面对当前和未来的威胁时确定保护工作的优先次序。RobSalguero-Gómez博士补充说："世界自然保护联盟的受威胁物种红色名单可以纳入有关功能独特性的信息，以帮助管理者做出最有效地影响全球保护的本地决策。"研究人员补充说，关注海龟和鳄鱼损失的人应该避免购买由它们制成的产品，特别是对于海龟和陆龟，不应该把它们当作宠物。此外，他们可以支持那些开发保护项目的组织，以保护它们的栖息地和野生种群。负责任的生态旅游或公民科学活动，如志愿服务项目或众包数据收集，也可以提供机会，为海龟和鳄鱼的保护做出积极贡献。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1351591.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1351591.htm