图片来源:JONATHAN B. LOSOS 提供 |
自然学家们早就认识到,大型岛屿通常比同等规模的小岛屿容纳更多的物种。三十多年前,哈佛大学的E.O. 威尔逊和普林斯顿大学已故的罗伯特·麦克阿瑟提出,岛屿的大小与其所包含的物种数量之间的这种关系反映了其迁入率和灭绝率之间的平衡,即所谓的岛屿生物地理学平衡理论。由于缺乏数据,他们当时并不知道,如果岛屿足够大,进化在这个等式中能发挥多么重要的作用。今天发表在《自然》杂志上的新研究表明,“内部”物种形成对岛屿物种总数的贡献比迁入更大——但这只有在岛屿足够大的情况下才会发生。
为了验证这一假设,华盛顿大学的生物学家乔纳森·B·洛索斯和不列颠哥伦比亚大学的多尔夫·施卢特研究了加勒比地区147个岛屿上的143种Anolis蜥蜴(右图),重点关注最大的四个岛屿——古巴、伊斯帕尼奥拉岛、牙买加和波多黎各。他们使用基于DNA的蜥蜴族谱,估计了岛屿上发生的迁入和物种形成事件的数量。通过将这些数字与岛屿面积进行比较,研究人员证实,正如预测的那样,较大的岛屿见证了更多的物种形成事件。“在某种程度上,这是直观的,”洛索斯评论道,“但此前从未证明,物种形成率、进化率的差异可以产生物种-面积关系。”
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然而,有趣的是,洛索斯和施卢特只在面积大于3000平方公里的岛屿上发现了岛内物种形成。“我们不知道为什么存在这个阈值,”洛索斯承认。“瓜德罗普岛和马提尼克岛相当大,植被多样;那里有充足的栖息地供蜥蜴利用,但物种形成并没有在那里发生。”他们指出,即使在最大的四个岛屿中,考虑到波多黎各的历史和地形多样性,那里发生的物种形成事件也出奇地少。也许在其他地区对其他物种进行的类似研究有一天会解释这种模式。