【生物演化】達爾文雀喙大小之謎
■達爾文曾從加拉巴哥群島的雀鳥得到天擇的靈感，所以牠們現在被稱為達爾文雀，科學家最近發現了一個控制雀喙變化的關鍵基因。
撰文｜黃貞祥
2015年，瑞典烏普沙拉大學的動物遺傳學家Leif Andersson等人發現了控制達爾文雀喙形狀的基因ALX1，他們最近又發現了另一個控制大小的基因。天擇對這個雀喙大小基因的選汰，和2004－2005年因加拉巴哥群島因乾旱而產生的演化變化有關，其中一種達爾文雀的喙變小了，因而避免在食物短缺的情況下和其他達爾文雀競爭。
當達爾文在1835年踏上加拉巴哥群島時，達爾文雀祖先在約兩百萬年前就抵達了當地而演化出了18種不同物種，各自適應不同生態棲位。有些達爾文雀有強大的喙，能夠咬碎種子，有些就有細長的喙可以捉昆蟲，有些的喙甚至尖銳到能夠吸血。
為了瞭解他們的遺傳變異，他們定序了來自六種鳥的60隻個體的基因體，加上其他鳥類的120個基因體分析牠們的親緣演化關係。他們發現有一個基因HMGA2的相似程度和喙大小相關，反而和親緣關係較無關。HMGA2在已知會影響其他動物的面部大小和結構，它對達爾文雀的喙大小也有關鍵影響。這個發現發表在期刊《科學》（Science）。
2003年的乾旱，造成一種達爾文雀－中嘴地雀（Geospiza fortis）中有喙比平均大的個體全軍覆沒，因為牠們無法和更擅長吃大種子的大嘴地雀（Geospiza magnirostris）競爭，而喙比平均小的個體則躲過浩劫，因為牠們更擅長吃小種子。
他們發現HMGA2遺傳變異的頻率改變和這個演化上的轉變有關。這個基因遺傳變異成為天擇的目標，讓擁有較小喙的中嘴地雀得以逃過乾旱的災難。
原學術論文：S. Lamichhaney et al. A beak size locus in Darwin’s finches facilitated character displacement.Science. Vol. 352, April 22, 2016, p. 470. doi: 10.1126/science.aad8786.
參考資料：
1. Nala Rogers. Evolution of Darwin’s finches tracked at genetic level. Nature doi:10.1038/nature.2016.19795
2. TINA HESMAN SAEY. Gene found that controls beak size in Darwin’s finches. Science News. APRIL 21, 2016
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作者：黃貞祥 現任教於國立清華大學分子與細胞生物研究所暨生命科學系，
