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鸟类羽色演化的新观点

著名的生物学家达尔文在前往加拉巴哥群岛调查期间,在不同座岛屿上采集到许多种知更鸟的标本。经过分析後,达尔文发现每座岛上只存在一种知更鸟,而不会有两种知更鸟同时生活在同一座岛屿上。由於地理空间上的隔离,为了适应特殊栖地环境,经过长时间而演化出不同的颜色、行为,以及嘴喙的形状。以上种种观察到的结果让人心中浮现一个疑问:地理区域上的差异究竟是如何影响物种的演化呢?

鸟类羽色演化的新观点
鸟类羽色演化的新观点

热带地区的鸟类给人最强烈的印象,就是牠们身上的缤纷色彩,例如色彩夺目的金刚鹦鹉、小鹦哥,以及长尾鹦鹉,一般认为牠们是这个区域的典型鸟类。这些广为人知且形象鲜明的鸟类,使得许多人以为热带地区比起温带地区,有更多的色彩缤纷的鸟类生活在此区域。但是事实真的是这样吗?只要鸟类迁徙到热带地区,经过长时间的演化,牠们的色彩就会变得更加绚丽吗?为了解开这个谜团,冲绳研究大学科学与技术协会中的生物多样性与生物复杂度部门成员之一的 Nicholas Friedman 博士进行了相关的研究。

此项研究与捷克帕拉奇大学的 Vladimír Reme? 教授共同合作, Friedman 博士前往澳洲调查生存於这个国家与其邻近热带地区岛屿上各种鸟类的羽色,以厘清地理上不同的气候区是否与鸟类的羽色形式有着相关性。澳洲有丰富而多样的鸟类栖息於此,其中有许多更是只有在当地找得到的特有种。正因为澳洲上的物种经过很长一段时间与世界其他地方的地理隔离,使得澳洲成为绝佳的演化研究地点。达尔文在年轻时也去过澳洲,这趟旅程更促成了他在演化学上的经典大作:《物种原始》。

Friedman 博士在澳洲国立野生动物典藏中心展开他的研究,他在这里调查了来自澳洲各地的鸟类标本,一共检视了来自两大鸣鸟科别的 137 种鸟类。鸣鸟是大约 3 千万年前在澳洲开始出现的, Friedman 博士藉由建立在鸟类 基础上的演化树,来比较上述鸟类在遗传上的亲疏关系,研究结果指出这些鸟类早在牠们迁徙到世界其他地区生活前就开始演化出不同的型态。

一种天择的结果

Friedman 博士接着使用一种特殊的仪器来测量分布於不同地区的鸟类的羽毛颜色。鸟类可以看见比人类肉眼范围更广的颜色,许多鸟类除了可见光谱之外,甚至还可以看到紫外光谱中的颜色。因此,鸟类间不同的羽色型态,在鸟类的眼中看来,会比人类所看见的颜色有更显着的差异。最後, Friedman 博士利用从卫星收集而来的资料,来描述各种鸟类所栖息的地理区域特性。他参考了各个地区的植被型态、雨量以及湿度,然後把这些资料与之前得到的演化上的亲缘关系与鸟类羽色的测量结果结合在一起。

此项研究发表於《Global Ecology and Biogeography》期刊中,结果显示鸟类并不会因为迁徙到热带地区,而演化出比牠们在温带地区的表亲更缤纷的羽色。 Friedman 博士指出,当你观察热带地区的鸟类,的确是有许多羽色绚烂的物种令人印象深刻,但其实那里存在着更多外表普通而不起眼的鸟类,还有许多是羽色朴素到不行的咖啡色!相对地,分布於气候恶劣而乾旱的澳洲内陆区的鸟类比起生活在热带蓊郁小岛上的鸟类,则有更多的机会拥有绚丽的羽毛,因为沙漠中的鸟类必须在雨季时争夺配偶,我们猜想这些鸟类可能是藉由演化出鲜明的羽色,以便更有效地吸引配偶。

此外,分布於多雨与植被茂密地区的鸟类,整体上的颜色都比较深,而沙漠区的鸟类的颜色则比较浅。 Friedman 博士认为这是很显而易见的差异,生活於沙漠地区的鸟类,他们背部的颜色较偏向灰色;而生活於森林中的鸟类,则演化成比较偏深绿色,我们认为牠们藉由这样的演化来融入牠们的生活环境。这是一种天择的结果,因为拥有保护色的物种能躲避天敌,故有利於存活下去并繁衍後代。这项研究结果说明了生物多样性的起源,以及各物种如何经过长时间的演化,产生足以适应栖地的特性。

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