揭秘钩嘴鵙家族演化史:经历两次大分化

发表于:2012-04-27
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来源:化石网

[导读]该研究不但揭示了一种罕见的鸟类演化进程,还让我们意识到马达加斯加的生物仍有许多秘密等待我们一窥究竟。

高度分化的钩嘴鵙科

马达加斯加岛上的钩嘴鵙有着极其丰富的多样性,它们属于雀形目钩嘴鵙科(Vangidae),外型类似伯劳。钩嘴鵙科的鸟类共有二十二种,只生活在马达加斯加。但是,这一个小小的科,便涵盖了雀形目共六千种鸟类体型的变异范围。体型较小的钩嘴鵙用小小的喙啄食昆虫,而大型的钩嘴鵙甚至能捕捉两栖动物。钩嘴鵙科的分化程度超过了我们熟知的达尔文地雀,后者是常见的快速进化实例。

在所有鸟类中,只有钩嘴鵙科经历了两个快速进化的高峰期,常见的鸟类谱系一般都只经历过一次快速进化。这一发现发表在近期的《美国科学院院刊》(PNAS)上。

将这22种钩嘴鵙放在一处我们便不难看出,它们各自都有明显的特点,每个物种都有巨大差别,不但体型不同,喙的类型也不一样,都和它们的食性相对应。红嘴钩嘴鵙(Hypositta corallirostris)体长13厘米,喙很小,在灌木从中捕捉昆虫为食;弯嘴鵙(Falculea palliata)体长30厘米,有大而弯曲的喙,能划开树皮寻找藏身其下的虫子;盔鵙(Eurycerosprevostii)有巨大的喙,闪耀着夺目的蓝色光芒,使蜥蜴和青蛙们闻风丧胆。这些马达加斯加特有的鸟类,分化程度甚至超过了著名的达尔文地雀。

盔鵙有引人注目的蓝色大嘴

德国法兰克福生物多样性和气候研究中心(Biodiversity and Climate ResearchCenter)联合了丹麦、法国等地的多个研究机构,建立了钩嘴鵙科的线系进化史,以探索这种多样性的由来。

时间回到两千五百万年前,钩嘴鵙科的祖先从非洲大陆来到马达加斯加,那时岛屿上还没有它的天敌或竞争者,钩嘴鵙很快占据了各种各样的生态位,在这个世外桃源里欣欣向荣。它们有的在空中捕捉飞虫,有的则偏爱啄食树丛里的爬虫。这造就了第一次大分化,钩嘴鵙科内部成员的体型有了显著差异。

1000-500万年前,钩嘴鵙科经历了第二次大分化,这在鸟类中是绝无仅有的。“我们建立的虚拟模型显示,这次分化主要原因是各个生态位可容纳的空间增加了。一般这种现象代表着有一些鸟类迁出原分布区,但钩嘴鵙科只在马达加斯加生活,所以这种猜测不能成立。最后我们发现,第二次大分化的原因是鸟喙的形态有了关键改变。”研究者S. Fritz博士说。

第二次大分化期间,有一些钩嘴鵙出现了长而弯曲的喙,这赋予了喙更多的功能,例如划开树皮啄食藏身其下的昆虫等,扩大了食物来源。

该研究不但揭示了一种罕见的鸟类演化进程,还让我们意识到马达加斯加的生物仍有许多秘密等待我们一窥究竟。当一个物种已经走到生态的极限时,形态上的小小革新和取食方式的改变竟能再次引发辐射进化,这是我们从未在自然界中观察到的。但是,钩嘴鵙科高度分化的现状未必是一件好事:马达加斯加的生态环境已经大大改变了,原有的栖息地正在迅速消失,它们难以适应陌生的环境,真是成也萧何,败也萧何。

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