新種的達爾文雀

新種的達爾文雀
知識通訊評論第86期

一對夫婦在加拉巴哥群島的長期研究工作，對達爾文演化機制帶來挑戰。

葛蘭特夫婦

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的演化生物學家葛蘭特夫婦兩人（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。而達爾文著名的「變異」「天擇」討論，當年就是以研究此雀鳥而形成的。

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。

大戴弗妮島

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。

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

中型地雀

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」翻成拉丁文來作為他們的命名。