本文发表于《大众科学》的前博客网络，仅反映作者的观点，不一定反映《大众科学》的观点。
岛屿在进化研究中占据着特殊地位。每次新岛屿形成——从火山热点涌出，由珊瑚虫缓慢堆积而成，或因海平面上升与大陆隔绝——它都开启了一场关于进化改变和新物种形成的自然实验。
查尔斯·达尔文在《物种起源》中特别关注岛屿，注意到岛屿上的动植物通常与居住在最近大陆上的动植物亲缘关系较近。达尔文乘坐“贝格尔号”军舰以博物学家的身份收集的加拉帕戈斯群岛的雀类就是一个经典的例子。达尔文的雀类起源于两到三百万年前殖民加拉帕戈斯群岛的单一共同祖先，包括一些物种，它们可以啄开并吃掉特定的种子，以仙人掌的花和果实为食，用树枝从树干中挖出昆虫，甚至吃较大的鸟类的蛋——有时甚至是血。
加拉帕戈斯群岛普拉扎斯岛上的普通仙人掌地雀。
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自《Origin》首次出版以来，生物学家开始使用“ecological opportunity”这个词来描述可以从单一的殖民祖先产生多样化物种群体的过程。岛屿为殖民物种提供了新的食物资源，并使其能够逃脱捕食者和竞争对手。在这些非常有利的条件下，岛屿物种的种群密度可以比大陆上可能达到的密度高得多——这种现象被称为density compensation。种群数量的增加通常伴随着个体之间变异的增加，而来自拥挤邻居的更大竞争为那些尝试新的谋生方式的个体创造了强大的优势。
如果有足够的时间，一个大的、可变的种群将开始分裂成具有不同生活方式的较小种群。如果有更多的时间，这些较小的种群将停止杂交，并变得足够不同，可以称为不同的物种。如果这看起来有点牵强附会，请考虑生态机会的过程正在我们周围发生——随着入侵物种在景观中蔓延，以及病毒在新受害者的血液中繁殖。
你后院的密度补偿
入侵物种之所以具有入侵性，是因为人类为它们提供了生态机会。被运送到一个缺乏强大竞争者、捕食者或适应于感染它们的疾病的新环境中，入侵物种会压倒它们的新栖息地，以比在其原生地更高的密度生长。葛藤，这种蔓生植物正在美国东南部的森林中蔓延，就是一个典型的例子；在澳大利亚东北部蔓延的海蟾蜍也是如此。新英格兰人也非常熟悉紫穗槐将湿地染成粉红色的景象，在美国西南部，数英亩的沙漠地面上覆盖着红雀麦。入侵物种通常在扩展到新的范围时扩大其生态范围，适应它们在原产地从未遇到过的食物来源或栖息地。
紫穗槐的密度补偿使新英格兰湿地变成粉红色。
在一个几乎空旷的岛屿上，密度补偿和对新条件的适应是新生物多样性的起源。然而，当它发生在已建立的生物群落中时，一个物种的生态机会往往是以它扼杀、取代或竞争过的本地物种为代价的。
对病毒来说，每个人都是一座岛屿
在更小的尺度上，你的身体为每个设法进入体内的致病微生物提供了生态机会。由于过去二十年的深入研究，我们尤其了解艾滋病病毒（HIV），这种病毒会导致艾滋病。
新的艾滋病病毒感染通常来源于一个幸运的病毒。一旦病毒在淋巴结中建立自身，那里有大量的白细胞可供其感染，其种群密度就会爆炸式增长，该种群内的遗传变异也是如此。艾滋病病毒的高突变率维持了这种变异，这推动了对宿主免疫系统的进化反应——以及对抗病毒药物治疗的反应。跟踪和预测病毒种群的进化是现代治疗计划的关键组成部分。
在艾滋病病毒感染的早期进展中，病毒种群密度和遗传多样性呈爆炸式增长。这对应于上面时间进程图中标记为“急性艾滋病病毒综合征”的时期。
我们周围的生态机会
显然，你不需要在岛屿上才能看到生态机会在起作用。一组相对简单的过程，可以将一个种群带上进化多样化的道路，这可能出现在一片空地或你下次感冒的时候。鉴于其普遍性，《物种起源》发表两个世纪后，生态机会向生物学家提出的问题不是，进化多样化是如何开始的，而是，为什么它没有更频繁地发生？
（我的合作者 Luke Harmon，他在 Dechronization 上写博客，并且刚刚加入 Twitter，对这篇文章的初稿提供了一些非常有用的反馈。在我的朋友 Luke Swenson 的大力帮助下，我加快了对艾滋病病毒进化研究的了解，不列颠哥伦比亚省艾滋病病毒/艾滋病卓越中心的博士生 Luke Swenson 刚刚为 YouthCo 启动了一个关于艾滋病病毒研究的博客。）
参考文献
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图片来源
仙人掌地雀来自 Flickr 用户 kookr；紫穗槐来自 Flickr 用户 Muffet；
艾滋病病毒时间进程图来自 WikiMedia Commons；作者照片来自 Jeremy B. Yoder。
关于作者：Jeremy Yoder 是爱达荷大学研究物种相互作用进化的博士生，并计划于今年春季毕业。他在他的博客 Denim and Tweed 上撰写关于进化和生态学的文章，并且他也在 Twitter 上。
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