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為何這里是生命演化閃耀之地——記加拉帕戈斯群島(上)

發(fā)布時間:2022-04-20 13:17:26 來源:科普時報 責(zé)任編輯:caobo

加島嘲鶇

提到生命演化,就不能不提達爾文和《物種起源》,這本書的創(chuàng)作與他在1831—1836年參加的小獵犬號的環(huán)球航行直接相關(guān),在這段旅程中,加拉帕戈斯群島無疑是其中最為閃耀的地點。正是在這里,達爾文終與上帝說分手。

象龜:獨立物種,天然的大型“肉罐頭”

在西班牙語的原意中,加拉帕戈斯正是陸龜之意,16世紀(jì)的西班牙航海家們采用了龜來命名此地。所以,如果要在這座生存著各類奇異生物的群島中選出最具有代表性的物種,那一定非加拉帕戈斯象龜莫屬。

加拉帕戈斯象龜,是現(xiàn)存體型最大的陸龜,身長可達1.2—1.5米,體重為130—300千克,它們分布在群島的不同島嶼上,曾被劃分多個亞種,但最新的分類學(xué)已經(jīng)把其作為獨立物種。

由于行動較為緩慢,龜殼仍是象龜們最大的保護措施,不過這種防御對人類來說沒太大作用。早在1835年達爾文來考察時,就注意到了這座島上雖然有眾多的巨大象龜橫行,但卻成為往來船只補給的最佳食物來源。因為巨大的龜在航行中不用怎么費心喂食就能夠長期生存,所以對于遠洋航行來說,它們就像天然的大型“肉罐頭”。

但好在那個年代,加拉帕戈斯群島上象龜?shù)臄?shù)量還不少,而且因禍得福的是,大量可供觀察的空殼,成了達爾文最好的研究材料。他發(fā)現(xiàn)分布在不同島嶼上的象龜形態(tài)差別很大,尤其是它們的龜殼形狀各異,從而觸發(fā)了對演化的思考。

在氣候更濕潤、海拔更高一些的島,食物資源豐富,象龜能長得更大,這些島嶼上的象龜和世界上其他地區(qū)的許多陸龜?shù)牟顒e不大,有著半球形的殼和短脖子。而在氣候更干燥、海拔更低、面積更小一些的島,能夠吃的食物稀少,所以象龜?shù)捏w型要小一些,而且殼形奇怪,背甲的前后會向上拱起,尤其是殼的前端形似馬鞍。同時它們還有一個看起來過長的脖子,這使得它們把頭抬得更高,從而取食到更高的枝葉。

達爾文雀:變化多樣,生物學(xué)研究領(lǐng)域的明珠

除了象龜,達爾文雀也是盛名在外。在加拉帕戈斯群島很容易看到這類雀鳥,其中有些個體還不怕人,想必當(dāng)年達爾文到達此地時,也是類似場景,所以,他累計采集了70號近似的小型雀類的標(biāo)本,后來被冠名為“Darwin"sfinches”。但當(dāng)時,因為這里的好東西實在是太多,以至于達爾文對這些雀并沒有很上心。

目前,大多數(shù)科學(xué)家們將達爾文雀們認定為15種,在分類學(xué)上它們屬于雀形目裸鼻雀科加拉帕戈斯雀亞科。其中,除了一種分布在屬于哥斯達黎加管轄的科科斯島上外,其余的都分布在加拉帕戈斯群島。

最容易見的還是地雀類,因為它們開始習(xí)慣取食人類的食物殘渣,所以,在人類居住的環(huán)境周圍很容易找到它們的身影。其中,小地雀、勇地雀、大嘴地雀就是地雀們最基本的形態(tài),它們的嘴巴也依次增大,最喜愛的食物就是地面上的各種種子,而仙人掌地雀和大仙人掌地雀則喜歡棲息在仙人掌上。除此之外,還有尖嘴地雀,它們的喙明顯更尖。

和地雀一樣,喜歡在樹上活動的樹雀標(biāo)準(zhǔn)形態(tài)也是三種,按照喙從小到大排列就是小樹雀、中樹雀和大樹雀。與地雀相比,樹雀的喙就更適合在樹林中穿梭時捕捉樹上合適的蟲子,當(dāng)然有合適的種子它們也不會錯過。

在最普遍的樹雀和地雀之外,達爾文雀家族里還有幾種血統(tǒng)比較獨立的小家伙,那就是最愛吃素的植食樹雀,和長相像一只柳鶯的綠鶯雀和灰鶯雀。

達爾文雀們的祖先一樣也是早先漂洋過海來到這片世外桃源的,對它們而言,這里是一個全新的世界,沒有其他小鳥和它們競爭。所以自然選擇賦予了這些雀鳥后代不同的喙,從而分化適應(yīng)了不同的食物和環(huán)境。

達爾文雀在演化上的重要意義,其實是收到達爾文帶回國的標(biāo)本的著名鳥類學(xué)家古爾德發(fā)現(xiàn)的,而后又不斷有科學(xué)家為這類雀鳥的變化著迷,時至今日,它們依舊是演化生物學(xué)研究領(lǐng)域的明珠。

嘲鶇:分布不規(guī)律,激發(fā)演化研究靈感

不過回到達爾文那會,其實還是有鳥深深地影響了他,不是達爾文雀,而是嘲鶇。

在加拉帕戈斯群島,一共只有4種嘲鶇,而且更清晰明了的是,這4種嘲鶇的分布相互隔離。當(dāng)達爾文把采集到的4種嘲鶇標(biāo)本放在一起進行比較后發(fā)現(xiàn),它們之間的差別很有規(guī)律。

生活在最東邊的圣克里斯托巴爾島的圣島嘲鶇體型最大,喙也最長;生活在東南西班牙島的查爾斯島嘲鶇和圣瑪麗亞島的冠嘲鶇則是體型中等;而生活在群島中部和西部的加島嘲鶇體型最小,喙也最短最小。而這些對應(yīng)關(guān)系明顯的差異才是促使達爾文深入思考演化的誘因之一。

[作者系上海自然博物館(上海科技館分館)副研究員、生態(tài)學(xué)博士]

標(biāo)簽: 達爾文雀 加拉帕戈斯群島 加島嘲鶇

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