新技術助力鳥類分類研究:澳大利亞發現了鳥類新物種


新技術助力鳥類分類研究:澳大利亞發現了鳥類新物種

Anna Kearns與美國自然歷史博物館的鴝鶲標本。

20世紀30年代,著名生物學家Ernst Mayr成為了第一個研究太平洋鴝鶲的人。他對澳大利亞及其周邊島嶼上的鴝鶲和其他鳥類的身體特徵、行為和棲息地做了大量的記錄,提出了一些可以為進化論研究提供信息的基本概念。儘管各個島嶼之間的鴝鶲存在顯著差異,但Mayr認為這些鴝鶲屬於同一物種。Ernst Mayr對進化生物學做出了巨大貢獻,但和大多數科學家一樣,他也有錯誤的時候。

美國史密森尼學會保護生物學研究所的Anna Kearns曾在美國馬里蘭大學巴爾的摩分校(UMBC)做博士後,她與合作導師Kevin Omland及其同事一起,利用Mayr曾用過的鳥類標本,對不同島嶼上的太平洋鴝鶲之間的關係進行了重新研究。這次研究的不同之處在於,Mayr主要是“用眼睛”來比較標本,Kearns則利用了DNA測序和分光光度測定法等技術對鳥的羽色、亮度和飽和度等特徵進行了定量比較,從而對不同島嶼間鴝鶲的關係有了進一步認識。

在2015年發表於《保護遺傳學》的一篇論文中,Kearns指出生活在澳大利亞正東方諾福克島(Norfolk Island)上的鴝鶲是一個獨立的物種,而本月發表在《鳥類生物學雜誌》上的新論文報道了另外兩個新物種——其中一種生活在所羅門群島和布干維爾群島,另一種生活在斐濟、瓦努阿圖和薩摩亞群島。

這項新研究表明,關於鳥類的生物多樣性還有很多都是未知的。UMBC的生物科學教授、論文的主要作者Omland說:“即使是對於這個已被充分研究的鳥類,我們也不知道其生物多樣性單元是什麼。”瞭解這些“生物多樣性單元”對物種保護至關重要,當所有的太平洋鴝鶲和澳大利亞大陸的緋紅鴝鶲被認為是同一物種(生物多樣性的最小單元)時,一兩個島嶼上鳥類的消失將是不幸的,但不一定會有很大的影響。然而,如果這些鳥類實際上是一個獨立物種中僅存的成員,那麼這將是災難性的損失。

“Anna的研究表明,這些島嶼上的鳥類種群有著非常獨特的特徵。”Omland補充道,“因此,瞭解知道我們想要保護的生物多樣性是什麼,是極為重要的。”

研究小組的工作表明,所有太平洋地區的鴝鶲都是澳大利亞種群的後裔。但隨著小群鴝鶲在偏遠的島嶼上定居,每個島上的鴝鶲種群都走上了自己的進化之路。如今,某些島嶼種群仍保持著雄鳥羽毛豔麗、雌鳥羽毛暗淡的模式,而另一些島嶼上,兩性都進化出了明亮(或暗淡)的色彩。

“從遺傳學數據上可以發現,從共同祖先到今天所有的島嶼種群存在兩個截然不同的支系。Kearns說,“這意味著這些模式經歷了多次獨立進化。”

Kearns和Omland認為,這些變化更多地與隨機力量有關,而不是進化適應。例如,一個島嶼種群最終形成的模式可能取決於最初來到島上的個體的顏色。此外,在一個非常小的群體中,基因在一代又一代中的隨機分佈方式可能產生重大影響——與自然選擇的影響相當,甚至更大。

Kearns說:“這些鳥都生活在太平洋眾多孤島上,採樣極為困難,因此對它們的全面研究並不多。如果沒有前人採集的這些標本,不可能完成這項研究;如果沒有現代技術,發現新物種也是不可能的。”揭示這些鴝鶲之間複雜關係增進了人們對該領域的瞭解,也為研究其它島嶼鳥類提供了借鑑。

期刊編號:1600-048X

原文鏈接:https://news.umbc.edu/international-team-led-by-umbc-identifies-new-bird-species-in-the-south-pacific/


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