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新物种的出现,可能只因雌性选择“孩他爹”的品味不同

时间: 2016年08月31日 | 作者: admin | 来源: Phys.org
研究人员在家燕身上找到了择偶偏好在生物特征演化中发挥着重要作用的实验证据。

如果你是只在美国或者地中海地区生活的雄性家燕,而又有着暗红色胸羽,那就为赢得雌性芳心做好了准备。但如果你在美国生活,而外侧尾羽很长,或是在地中海生活,外侧尾羽很短,可能就不是那么容易吸引雌性了。

 

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【图注】有不同胸羽颜色的家燕,颜色深的雄性更受雌性欢迎

 

由科罗拉多大学博尔德分校主导的一项新的研究首次提出,雌性鸟类在近缘种群中做出的不同的配偶选择,能够导致不同身体特征的演变。该研究在线发表于2016年8月9日的《进化》(Evolution,论文信息见文末),论文的第一作者 RebeccaSafran 副教授表示,这样的变化是演化的关键,往往会导致新物种形成,或者说推动一个物种向两种或更多物种的演变。

 

 “这项研究新的进展是,我们现在有实验证据表明,近缘种群特征差异的演变是由雌性的选择驱动的,”科罗拉多大学博尔德分校生态与进化生物学系的Safran说。

 

该研究在科罗拉多州和以色列进行,实验人员用大网来捕捉家燕,并使用无毒马克笔、剪刀和羽毛来改变胸羽的颜色,并延长或缩短外侧尾羽。每只雄性家燕分别用五种不同的胸羽颜色和(或)尾羽长度的组合中的一种进行处理。雄性对照组保持外观不变。

 

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【图注】用马克笔改变胸羽的颜色

 

科罗拉多及美国家燕的特点是颜色较深的胸羽和较短的尾羽,而以色列燕子胸羽的颜色较浅,尾羽更长。“我们对雄性家燕进行的改变,基本是在颜色和长度上模仿每个种群的自然变异,然后观察雌性的反应。”Safran 解释道。

 

在北美的实验中,研究人员在博尔德县及周边捕捉到大约60对已筑巢产蛋的家燕。在改变雄性的外表前,研究人员模拟捕食从、每窝取出鸟蛋。同样的实验在千里之外的以色列进行。

 

然后,家燕被放回野外。不出所料,几乎所有家燕生了与第一窝相同大小的蛋,每窝约5个。

 

研究人员将实验中拿到的鸟蛋的 DNA 与标记的雄性家燕以及第二窝孵化的雏鸟的 DNA 进行对比。

 

结果呢?胸羽颜色被加深及尾羽被剪短的雄性科罗拉多家燕繁殖最成功,以色列具有较深胸羽及较长尾羽雄性家燕同样最为成功。

 

Safran介绍,雄性繁殖成功包括了第一窝和替换的窝之间的父系身份改变的评估,实质上是对“新衣服”是否影响雄性繁殖能力的评估。

 

“这项新研究填补了我们对择偶如何影响物种形成过程的认知空白,” Safran 说。“我们早就知道,生态差异在物种形成中起一定作用,这是首个证明择偶的重要作用的实验证据。”

 

她介绍,北美,欧洲,亚洲和中东有6个燕子亚种,其中四个共享边界,它们极适合用来研究物种形成。

 

Safran 的团队中包括了近年大量 CU 博尔德本科生,他们先前的工作已经表明,美国家燕的羽毛颜色加深与睾丸激素的增加有关。较深的羽色可能是传达给雌性的信号,证明该雄性家燕在交配、筑巢以及抚养后代方面都是出色并且可靠的伴侣,她说。

 

虽然物种形成往往需要经过几百万年的漫长过程,Safran 说,但北半球一个或多个家燕亚种的演变是最近发生的,也许就是一万年之前。虽然一个新的燕子品种可能在短短一千年左右内演化出来,但演化的过程必然是复杂的和不可预知的,她说。

 

当对同一个物种的群体进行物理隔离后,遗传物质无法交换,或者因为地理原因基因交流减少时,物种形成经常与遗传隔离联系在一起。Safran 说,物种形成的一个典型的例子是加拉帕戈斯群岛(GalapagosIslands)上,被称为达尔文雀(Darwin'sfinches)的14种鸟类由一个单一的物种进化而来,这显然是在不同的岛屿上发现独特且成功的生态位的结果。

 

家燕吸引研究者的另一原因是,它们现在几乎只在谷仓、桥梁和建筑物等人造结构上筑巢。 “他们的存在与人类的运动和活动密切相关” Safran 说。

 

翻译 朱思洁

审校 刘小鸥

编辑 谭坤

 

原文链接:http://phys.org/news/2016-08-choices-barn-swallows-tied-diverging.html


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