百慕大藍知更鳥並非本地物種:它們在 400 年前遷入

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東部藍知更鳥(Sialia sialis)在百慕大生活的時間和人類的記憶一樣長久。它被認為是本地物種,有些人甚至認為該種群是一個亞種——百慕大藍知更鳥(Sialia sialis bermudensis)——因為它看起來和大陸同類略有不同:根據動物學家(和科幻小說作家)阿爾菲厄斯·海厄特·維里爾在1901 年的描述(第五卷,第六期),它的藍色更偏紫色,橙色更偏“肉桂色”。

然而,這些鳥類是該島嶼本地物種的觀點依賴於一個相當不可靠的來源:人類的觀察。一項新的基因研究,本月發表在《分子生態學》上,表明藍知更鳥並非百慕大本地物種,而是在歐洲殖民者在 400 年前改變了地貌後才在該島嶼紮根的。

在 1609 年英國人定居百慕大之前,沒有任何證據表明曾有人類在那裡居住。但新來者很快就留下了他們的印記。在短短幾十年內,他們砍伐了現在極度瀕危的百慕大雪松(Juniperus bermudiana)和其他本地樹木,並釋放了許多非本地植物和動物,包括貓、老鼠和豬。棲息地的快速變化和新掠食者的引入導致了許多本地動物隨後迅速滅絕。


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如今,只有三種被認為是本地物種的鳴禽生活在百慕大:藍知更鳥、灰嘲鶇和白眼綠鵑,它們在北美東海岸都很常見。但是,該島嶼上沒有追溯到 40 萬年前的藍知更鳥化石,也沒有在附近其他島嶼上發現繁殖種群。這讓一群羅格斯大學的研究人員感到好奇:藍知更鳥真的是百慕大的本地物種,還是在人類到達後遷入並被錯誤地記錄下來?

為了衡量百慕大鳥類與其大陸同類之間的親緣關係有多密切,研究人員比較了生活在百慕大、美國東海岸和中西部的東部藍知更鳥之間的 12 個基因序列。如果百慕大藍知更鳥已經隔離生活了數千年,他們預計會看到許多這些鳥類獨有的基因。

然而,他們只在他們研究的所有百慕大藍知更鳥中發現了兩個獨特的基因:有力的證據表明,該種群在不久前才在該島嶼上定居。此外,與大陸上的鳥類相比,百慕大鳥類的總基因變異較少——換句話說,如果該物種的 DNA 是一句話,那麼百慕大鳥類的詞彙量較小。小的基因詞彙量表明,少數鳥類(約 50 只)建立了種群,並且這些鳥類沒有與大陸上的鳥類繁殖。

因此,正如通常認為的那樣,並非本地物種,而是一小群藍知更鳥可能在 400 年前左右在該島嶼上定居,現代種群是從這些鳥類繁衍而來的。人類殖民者對地貌的改變很可能開闢了以前無法利用的棲息地。

在這種情況下,顏色更鮮豔的百慕大藍知更鳥一定是在短短幾百年內進化出了新的顏色——這比通常發生的進化快得多!更令人費解的是,這種物理變化並沒有反映在它們的基因中。顏色上的進化很可能不是適應性的,而是偶然的:當小群體被隔離時,種群中剩餘基因的副產品。如果恰巧這 50 只創始鳥類的“深藍色”基因比大種群中的基因更多,那麼這個隔離的群體最終會變得更深色,而不管這是否有助於它們在新棲息地生存。

藍知更鳥是本地物種還是入侵物種並不是真正的問題所在,而是它們是否足夠獨特,值得額外保護。根據這些新發現,它們與其他藍知更鳥沒有區別,如果一個保護組織,例如,試圖將資金用於保護獨特的物種,那麼這些藍知更鳥不應成為主要優先事項。

它還強調了基因組學是拼湊生物和生態系統歷史的一個有用且必要的工具。其他亞種,假設基於隔離和物理差異是獨立的,應該進行基因分析,以確保它們是真正的本地和獨特的。

在我看來,這篇論文的主要價值之一是它迫使我們挑戰自己的假設。18 和 19 世紀動物學家的描述不應被奉為定義獨特本地物種的真理。現在人們有工具來衡量在我們出現之前這裡存在的東西,這些工具應該用來拼湊出先前景觀和生態系統,而不是依賴於使用他們永遠有缺陷的人類感官的探險家的言語。

Avery J.D.、Fonseca D.M.、Campagne P. & Lockwood J.L. (2013)。隱蔽的引入和島嶼生物多樣性的解釋,《分子生態學》,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.

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