百慕大蓝知更鸟并非本地物种:它们在 400 年前迁入

加入我们的科学爱好者社区!

本文发表在《大众科学》的前博客网络中,反映了作者的观点,不一定代表《大众科学》的观点


东部蓝知更鸟(Sialia sialis)在百慕大生活的时间和人类的记忆一样长久。它被认为是本地物种,有些人甚至认为该种群是一个亚种——百慕大蓝知更鸟(Sialia sialis bermudensis)——因为它看起来和大陆同类略有不同:根据动物学家(和科幻小说作家)阿尔菲厄斯·海厄特·维里尔在1901 年的描述(第五卷,第六期),它的蓝色更偏紫色,橙色更偏“肉桂色”。

然而,这些鸟类是该岛屿本地物种的观点依赖于一个相当不可靠的来源:人类的观察。一项新的基因研究,本月发表在《分子生态学》上,表明蓝知更鸟并非百慕大本地物种,而是在欧洲殖民者在 400 年前改变了地貌后才在该岛屿扎根的。

在 1609 年英国人定居百慕大之前,没有任何证据表明曾有人类在那里居住。但新来者很快就留下了他们的印记。在短短几十年内,他们砍伐了现在极度濒危的百慕大雪松(Juniperus bermudiana)和其他本地树木,并释放了许多非本地植物和动物,包括猫、老鼠和猪。栖息地的快速变化和新掠食者的引入导致了许多本地动物随后迅速灭绝。


关于支持科学新闻

如果您喜欢这篇文章,请考虑通过以下方式支持我们屡获殊荣的新闻报道 订阅。通过购买订阅,您正在帮助确保有关塑造当今世界的发现和想法的具有影响力的故事的未来。


如今,只有三种被认为是本地物种的鸣禽生活在百慕大:蓝知更鸟、灰嘲鸫和白眼绿鹃,它们在北美东海岸都很常见。但是,该岛屿上没有追溯到 40 万年前的蓝知更鸟化石,也没有在附近其他岛屿上发现繁殖种群。这让一群罗格斯大学的研究人员感到好奇:蓝知更鸟真的是百慕大的本地物种,还是在人类到达后迁入并被错误地记录下来?

为了衡量百慕大鸟类与其大陆同类之间的亲缘关系有多密切,研究人员比较了生活在百慕大、美国东海岸和中西部的东部蓝知更鸟之间的 12 个基因序列。如果百慕大蓝知更鸟已经隔离生活了数千年,他们预计会看到许多这些鸟类独有的基因。

然而,他们只在他们研究的所有百慕大蓝知更鸟中发现了两个独特的基因:有力的证据表明,该种群在不久前才在该岛屿上定居。此外,与大陆上的鸟类相比,百慕大鸟类的总基因变异较少——换句话说,如果该物种的 DNA 是一句话,那么百慕大鸟类的词汇量较小。小的基因词汇量表明,少数鸟类(约 50 只)建立了种群,并且这些鸟类没有与大陆上的鸟类繁殖。

因此,正如通常认为的那样,并非本地物种,而是一小群蓝知更鸟可能在 400 年前左右在该岛屿上定居,现代种群是从这些鸟类繁衍而来的。人类殖民者对地貌的改变很可能开辟了以前无法利用的栖息地。

在这种情况下,颜色更鲜艳的百慕大蓝知更鸟一定是在短短几百年内进化出了新的颜色——这比通常发生的进化快得多!更令人费解的是,这种物理变化并没有反映在它们的基因中。颜色上的进化很可能不是适应性的,而是偶然的:当小群体被隔离时,种群中剩余基因的副产品。如果恰巧这 50 只创始鸟类的“深蓝色”基因比大种群中的基因更多,那么这个隔离的群体最终会变得更深色,而不管这是否有助于它们在新栖息地生存。

蓝知更鸟是本地物种还是入侵物种并不是真正的问题所在,而是它们是否足够独特,值得额外保护。根据这些新发现,它们与其他蓝知更鸟没有区别,如果一个保护组织,例如,试图将资金用于保护独特的物种,那么这些蓝知更鸟不应成为主要优先事项。

它还强调了基因组学是拼凑生物和生态系统历史的一个有用且必要的工具。其他亚种,假设基于隔离和物理差异是独立的,应该进行基因分析,以确保它们是真正的本地和独特的。

在我看来,这篇论文的主要价值之一是它迫使我们挑战自己的假设。18 和 19 世纪动物学家的描述不应被奉为定义独特本地物种的真理。现在人们有工具来衡量在我们出现之前这里存在的东西,这些工具应该用来拼凑出先前景观和生态系统,而不是依赖于使用他们永远有缺陷的人类感官的探险家的言语。

Avery J.D.、Fonseca D.M.、Campagne P. & Lockwood J.L. (2013)。隐蔽的引入和岛屿生物多样性的解释,《分子生态学》,22 (8) 2313-2324。DOI:10.1111/mec.12236

Hannah Waters is a science writer fascinated by the natural world, the history of its study, and the way people think about nature. On top of science blogging, she runs the Smithsonian's Ocean Portal, a marine biology education website, and is science editor for Ladybits.

Hannah is a child of the internet, who coded HTML frames on her Backstreet Boys fanpage when she was in middle school. Aptly, she rose to professional science writing through blogging (originally on Wordpress) and tweeting profusely. She's written for The Scientist, Nature Medicine, Smithsonian.com, and others.

Before turning to full-time writing, Hannah wanted to be an oceanographer or a classicist, studying Biology and Latin at Carleton College in Northfield, Minnesota. She's done ecological research on marine food webs, shorebird conservation, tropical ecology and grassland ecosystems. She worked as a lab technician at the University of Pennsylvania studying molecular biology and the epigenetics of aging. And, for a summer, she manned a microphone and a drink shaker on a tour boat off the coast of Maine, pointing out wildlife and spouting facts over a loudspeaker while serving drinks.

Email her compliments, complaints and tips at culturingscience at gmail dot com.

More by Hannah Waters
© . All rights reserved.