【知識通訊評論】新種達爾文雀

■ 厄瓜多屬加拉巴哥群島(Galápagos Islands)是人類瞭解演化的重要地點,上頭的鳥兒曾經啟發了達爾文。如今,演化生物學家葛蘭特夫婦在其中一個島上也進行了長達40年的研究之後,卻發現新物種的形成比達爾文原先假設的還要快!

中型地雀(知識通訊評論提供)
長相可愛的中型地雀,渾然不知自己在人類生物學研究上扮演了關鍵的角色。

  由一對夫妻所組成的研究團隊,日前在達爾文進化論的發想之處 ─ 厄瓜多屬加拉巴哥群島,發現了新種類的雀鳥。

  均為紐澤西普林斯頓大學演化生物學家的葛蘭特夫婦(Peter and Rosemary Grant),近四十年來以觀察加拉巴哥群島中大戴弗妮島(Daphne Major)上的雀鳥為研究重心。達爾文著名的「變異」「天擇」討論,當年就是以研究此地雀鳥而形成的。

  數十年來,葛蘭特夫婦藉由測量、標記追蹤絕大多數生活於大戴弗妮島上的雀鳥,觀察到即時的演化過程。

  一九八一年,葛蘭特夫婦發現了一隻二十九點七公克重的中型地雀(medium ground-finch, 又稱勇地雀, Geospiza fortis),這隻雄雀比島上的同種雀鳥還要重五公克。基因分析發現,這隻雄雀可能是從鄰近的聖塔克魯茲島(Santa Cruz Island)飛來的。

  他們將這隻雄雀標記為「五一一○號」作為追蹤之用。根據葛蘭特夫婦對「五一一○號」及其七代子孫的觀察顯示,「五一一○號」後代的鳥喙形狀與鳥鳴聲,均不同於大戴弗妮島上的同種雀鳥。

發現新種雀鳥的葛蘭特夫婦。
發現新種雀鳥的葛蘭特夫婦。

都是一家人

  「五一一○號」第十四代時,由於大戴弗妮島適逢嚴重的乾旱,僅有一雄一雌的兄妹雀鳥倖存,自此「五一一○號」的後代,就不再與島上其他的同種中型地雀交配、衍生後代。葛蘭特夫婦的這項觀察,已刊登於十一月的美國國家科學研究院院刊。

  葛蘭特夫婦因為他們的終生研究工作,日前獲得日本京都賞(Kyoto Prize)基礎科學獎的殊榮。京都賞的贊辭說,以前沒有人做過這類的研究,藉由這種方法,可以增進人類對物種形成(speciation)的了解。

  由於大戴弗妮島與聖塔克魯茲島間的距離遙遠,兩個島各自的鳥群,不太可能有所往來。因此「五一一○號」的出現,正是「第二接觸點」(secondary contact )現象的實例。所謂的「第二接觸點」,是指地域不同的同種生物群,演化後又再次相聚的現象。

  麻州大學阿默斯特校區生物學家波多思(Jeff Podos)指出,針對第二接觸點的討論,過去一直停留在思想實驗的階段。而根據葛蘭特夫婦的研究成果,我們得以近一步了解,在大自然真實的情境中,第二接觸點的產生與發展。

  波多思表示,葛蘭特夫婦對於「五一一○號」及其後代繁衍過程的追蹤和觀察,非常值得欽佩。

再次交會?

  由於雀鳥會依鳥喙形狀挑選配偶,而「五一一○號」後代的鳥喙形狀,與大戴弗妮島上的同種雀鳥不同,葛蘭特夫婦指出,這很可能是「五一一○號」後代仍未出現混種現象的原因。

  此外,「五一一○號」後代的鳥鳴聲也十分特別。葛蘭特夫婦表示,「五一一○號」的鳥鳴聲,是以家鄉聖塔克魯茲島的鳥鳴為主,再模仿大戴弗妮島的曲調,「五一一○號」這種不夠道地的鳴叫聲代代相傳,也可能造成了雜交混種的阻礙。

  瑞士蘇黎士大學動物學博物館的凱勒(Lukas Keller)表示,葛蘭特夫婦這篇文章十分令人振奮。他指出,「五一一○號」當然有可能是一個特殊的案例,不過凱勒認為,這項發現或許可以近一步應用到其他具有學習行為的生物上。

  儘管達爾文主張,新的物種需要經過夠長的時間才能產生,凱勒指出,這篇研究顯示生殖隔離機制(reproductive isolation)是可以快速形成的。

  葛蘭特夫婦仍未打算將「五一一○號」的後代視為一個新物種,畢竟,對於演化生物學家來說,到底需要經過多少代,才能將具有生殖隔離機制的「五一一○號」後代定義為一個新物種,並沒有一個可供依循的標準。然而,葛蘭特夫婦指出,就功能而言,目前「五一一○號」後代可以算是一個個別的物種,因為他們的後代僅與彼此繁衍。

  不過葛蘭特夫婦認為,「五一一○號」的後代不太可能長期維持生殖隔離,因此形成新物種的可能性不大。葛蘭特夫婦表示,由於他們在討論時都稱「五一一○號」及其後代為「大鳥」,倘若「五一一○號」的後代真有形成新物種的一天,就把「大鳥」翻成拉丁文來幫牠們命名。

?

原載於【知識通訊評論月刊八十六期】2009.12.01

延伸閱讀 — 公共電視製作的「加拉巴哥群島」影片,可以看到這個群島擁有非常豐富的生態資源。

CASE網誌圖文好讀版 by MissZoe
5,427 人瀏覽過

4 thoughts on “【知識通訊評論】新種達爾文雀

  • 2010 年 01 月 28 日 at 16:22:19
    Permalink

    我直到剛剛才知道這個群島不在美洲!是在太平洋上耶!

    Reply
  • 2010 年 01 月 29 日 at 12:28:34
    Permalink

    加拉巴哥群島是在貼近赤道美洲的太平洋上。
    講到鳥類的學鳴,我在美國時,曾有友人寄養一隻小鸚鵡於我家,就是台灣人平常稱鸚哥的黃綠色小鸚鵡。以前在台灣看到的鸚哥都是不會學話的,但是這一隻真是天縱英明,看來是同形不同種。
    小鳥到我家前,他主人已教了他數月,只是還沒開金嗓。到我家不久後,他最早開竅講的句子是「小鳥早安!」這是我太太每天早上對他的問候語。之後半年內他學會了:
    「你好!」
    「I am a pretty bird.」
    「Halleluja!」
    「Praise the Lord.」
    最有趣的是他最常發出的是一連串的雜音「的的的的…茲~」。花了我們一點時間才明白,他學的是我太太打字機的聲音。當時我家有兩台電動打字機,一台是有橫向可移動字母機,一台是IBM球形字母機,打擊聲音各自不同,他都學會了。真正的鳥鳴,他只在清晨表演,那是為了和窗外樹上的鳥共鳴而唱的。
    這是我最早接觸到的鳥類學習行為。

    Reply
  • 2010 年 01 月 29 日 at 17:07:27
    Permalink

    不知道牠模仿這些行為時心裡在想什麼?@_@
    難道以為自己在唱歌嗎?

    Reply
  • 2010 年 01 月 30 日 at 13:37:27
    Permalink

    鳥鳴大部分情況下是為了求偶或占地盤。
    What would you expect?
    所以下次和情人花前月下散步,聽到夜鶯的鳴聲,它多半是叫你走開,聽過蘇州姑娘罵人嗎,有異曲同功之妙。

    Reply

發佈留言

發佈留言必須填寫的電子郵件地址不會公開。 必填欄位標示為 *

為了避免你是機器人,請在留言前回答以下問題: