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Nature:迁移能力决定物种形成?

Nature:迁移能力决定物种形成?

达尔文雀(Darwin's finches)是指一群近缘的雀鸟物种,因为栖息地不同它们进化出了多样化的喙和行为。这些雀鸟为达尔文的进化论提供了有力支持,一直是物种形成的经典范例。

过去人们普遍认为,地貌的剧烈变化(比如安第斯山脉或亚马逊河的形成)是起始物种分歧的主要动力。然而一项新研究表明,许多物种形成事件比这些地理变化要晚很多。路易斯安那州立大学(LSU)的科学家们发现,物种迁移能力在物种形成过程中起到了更大的影响。这项研究发表在本期的Nature杂志上。

“南美洲异常丰富的鸟类多样性往往被认为是地貌变化造成的。但我们的研究指出,长时间稳定的地貌其实更为重要,”这项研究的领导者,LSU 的Robb Brumfield教授说。

新热带区(the Neotropic)从墨西哥南部经中美洲延伸到巴西南部,包括了著名的亚马逊雨林,是世界上生物多样性最高的区域。Brumfield及其同事在这个地区分析了27种鸟类的谱系。

“我们深入研究了许多鸟类种系,对物种形成的时间和过程,有了更清晰更全面的了解,”Brumfiel说。

这些遗传学数据为人们揭示了多次物种分歧事件。研究显示,随着时间推移,跨安第斯山脉发生了9到29次这样的事件。这说明安第斯山脉形成并不是物种形成的主要原因,它就像一个半渗透屏障对多样性产生间接的影响。

随后,研究人员在这些鸟类中研究了物种形成受到的历史和生态影响。他们发现,一个物种在某区域栖息的时间越长,就越可能发生物种分歧。同理,一个物种的迁移能力越弱,分歧的可能性就越高。举例来说,局限在森林地表的鸟类,物种多样性显著高于栖息在树冠的鸟类。这意味着,如果一个物种不能在同一个地区栖息足够长的时间,将不能得到进化和延续。

“我们的研究表明,人类对地貌的改变会有效遏制物种形成过程,”Brumfield说。

原文检索:

Brian Tilston Smith, John E. McCormack, Andrés M. Cuervo, Michael. J. Hickerson, Alexandre Aleixo, Carlos Daniel Cadena, Jorge Pérez-Emán, Curtis W. Burney, Xiaoou Xie, Michael G. Harvey, Brant C. Faircloth, Travis C. Glenn, Elizabeth P. Derryberry, Jesse Prejean, Samantha Fields & Robb T. Brumfield. The drivers of tropical speciation. Nature, 19 November 2014; doi:10.1038/nature13687

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