新西兰的小斑奇异鸟比我们想象的更麻烦

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

奇异鸟是不会飞的夜行鸟类，原产于新西兰。目前有五种被认可的奇异鸟，其中最稀有的是极度濒危的罗威奇异鸟 (Apteryx rowi)，它们生活在新西兰的奥卡里托森林中，仅存400只。第二稀有的物种是小斑奇异鸟 (Apteryx owenii)，自30多年前在大陆上灭绝后，它们被分散到新西兰的几个小岛上。该物种的数量从最初的5只稳定增长到大约1600只，这一成就令人印象深刻，以至于它们是目前唯一一种未被列为受威胁的奇异鸟物种，尽管它们仍然很稀有。但是一项新的研究调查了它们的遗传多样性，结果表明小斑奇异鸟可能比我们想象的更危险。

雄性小斑奇异鸟的体长为35至45厘米，体重仅略超过一公斤，是最小的奇异鸟物种。它们名字的后半部分来自于它们蓬松的杂色灰白色羽毛。虽然它们的翅膀可以忽略不计，但它们是快速的奔跑者，并且利用其强大的腿和爪子来保护自己。成年鸟类通常形成可以持续数十年的单配偶对，在此期间，它们通常每年产下一到两只雏鸟。关于这个物种知之甚少，包括它们达到性成熟的年龄，但据认为它们可以活到100岁。

小斑奇异鸟曾经广泛分布在新西兰大陆的北岛和南岛上，但是诸如猫、狗和白鼬等引入的捕食者、栖息地的减少以及巨大的毛皮贸易导致它们的数量迅速下降，到1900年完全从北岛消失。在20世纪80年代，小斑奇异鸟也被宣布在南岛灭绝。幸运的是，在附近的德乌维尔岛和卡皮蒂岛上存在两个种群。德乌维尔岛和卡皮蒂岛大约相隔75公里，位于库克海峡的两侧，库克海峡将北岛和南岛分隔开，德乌维尔岛距离南岛大约500米，而卡皮蒂岛距离北岛5公里。

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历史记录表明，1912年10月，作为保护管理计划的一部分，五只小斑奇异鸟从南岛的杰克逊湾被引入到卡皮蒂岛。此后，没有其他小斑奇异鸟被移至卡皮蒂岛，但它们成功地从一个严重的遗传瓶颈（即种群规模急剧减少）中繁殖出来，成为该物种最大的种群，如今约有1200只个体。

虽然最初的德乌维尔种群在20世纪80年代初灭绝，但最后已知的雌性和雄性被转移到长岛的无捕食者保护区，长岛是一系列淹没的山谷的一部分，这些山谷从新西兰南岛附近的太平洋中突出出来，被称为马尔堡峡湾。两只来自卡皮蒂岛的雄性也被转移到长岛，一只来自卡皮蒂岛的雌性于1989年加入了它们。长岛的种群现在大约有50个个体。大约在同一时间，12到40只小斑奇异鸟被从卡皮蒂岛运送到新西兰周围的其他六个无捕食者岛屿保护区，以保护该物种。迄今为止，所有种群都经历了正向的种群增长。

由于长岛的小斑奇异鸟种群是由来自卡皮蒂岛和德乌维尔岛的个体建立的，人们希望它拥有最多的遗传多样性，从而对该物种的未来具有最大的价值。由来自新西兰惠灵顿维多利亚大学艾伦·威尔逊分子生态学与进化中心的遗传学家克里斯蒂娜·拉姆施塔特以及来自新西兰保护部研究与发展小组的罗根·科尔伯恩和休·罗伯逊领导的一个团队，对来自卡皮蒂岛、长岛、蒂里蒂里马坦吉岛和红水星岛的四个小斑奇异鸟种群进行了遗传调查。“关于小斑奇异鸟的遗传多样性会是什么样子，有很多想法，但从未进行过测量，”拉姆施塔特说。“与此同时，人们担心它们可能多样性较低，我们需要找到德乌维尔岛的后代并将它们转移。”

但是，通过对几个小斑奇异鸟种群的遗传分析，他们发现，在20世纪80年代被安置在长岛的德乌维尔岛雄性和雌性——所有对大量遗传多样性的希望都寄托在它们身上——实际上从未繁殖过。它们甚至没有产下一只雏鸟。这意味着地球上所有的小斑奇异鸟，来自每个种群，都来自1912年最初被安置在卡皮蒂岛的五只鸟。更糟糕的是，对于长岛种群而言，分析显示，几乎所有这些都是一对交配的直接后代。

该团队发现，长岛上已知最古老的小斑奇异鸟是一只34岁的雄性，是20世纪80年代从卡皮蒂岛移至长岛的三只创始人之一。由于德乌维尔岛的鸟类没有繁殖，这只来自卡皮蒂岛的老雄性和它的配偶本质上是奇异鸟版本的亚当和夏娃。拉姆施塔特估计，大约五分之一的整个种群是他的第二代后代，或孙子，其余的将是他的儿子和女儿。没有比这更近亲繁殖的了，而且长岛实际上拥有最少的遗传多样性，而不是被认为是遗传多样性最丰富的种群，同时拥有卡皮蒂岛和德乌维尔岛的鸟类。“我们不知道[德乌维尔岛的鸟类为什么不繁殖]，”拉姆施塔特说。“我们不知道小斑奇异鸟能活多久，也不知道它们最老的繁殖年龄。这仍然有点猜测，它们不断地比追踪它们的科学家活得更久。所以[来自德乌维尔岛]的鸟可能太老了，或者其中一只可能不育。可能只是因为它们彼此不喜欢。”

拉姆施塔特还对小斑奇异鸟种群失去遗传多样性的速度之快感到震惊。在卡皮蒂岛的1200只鸟的最大种群中，分析显示，它们的遗传行为就像一个只有40只鸟的种群。发现每个种群都在每一代中失去遗传多样性，并且都在以不同的方式经历遗传侵蚀的过程，这对它们的进化寿命构成威胁。“我认为这些发现让所有人感到惊讶。事实上，我知道它们是，即使是那些认为多样性会很低的人，”拉姆施塔特说。“我们还震惊地发现，像卡皮蒂岛这样大的种群看起来不仅仅来自五只鸟，而且该种群中所有的遗传多样性都可以用其中三只鸟繁殖来解释，其中两只是雌性。”

新西兰保护部现在正在审查分析报告，该报告今天发表在《皇家学会学报B》上，以找出如何确保其标志性和心爱的鸟类的未来。拉姆施塔特认为，结果很可能会导致该物种的分类改为受威胁或濒危。“这项研究告诉我们，我们需要更加小心。但是保护部正在做正确的事情，那就是不要把所有的奇异鸟都放在一个岛上，[因为]如果一个岛屿再次被白鼬入侵怎么办，如果有人在一个岛屿上纵火怎么办？他们将奇异鸟分散在多个岛屿上，他们现在将评估是否需要从卡皮蒂岛转移更多鸟类到那些规模较小、最近建立的种群中，这些种群现在正在经历第二个瓶颈以增加它们的遗传多样性。”

一项新的研究正在进行中，以找出小斑奇异鸟的近亲繁殖如何影响它们的健康，拉姆施塔特正在对极度濒危的罗威奇异鸟进行类似的遗传分析，该物种也经历了仅有180只个体的遗传瓶颈，之后增长到今天的约400只种群。“能够与这些鸟类一起工作是一种荣幸。我的研究能够告诉任何人关于奇异鸟的新事物总是令人兴奋。对我来说，能够研究它们并在这个层面上了解它们意义重大。”

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