本文發表於《大眾科學》的前部落格網路,反映了作者的觀點,不一定代表《大眾科學》的觀點。
俄克拉荷馬州諾曼市——進化論聽起來可能對那些數量稀少、已被列入瀕危或受威脅物種名單的物種沒有太大用處。但是,下一代基因測序技術正在快速應用進化論的經驗,以解決當今一些緊迫的保護問題。
許多瀕危和受威脅物種非常稀有且難以捉摸,以至於即使是研究它們數十年的研究人員,也必須對它們的下落和種群動態做出有根據的猜測,從而確定保護工作的重點。但是,如果這些假設是錯誤的,那麼來之不易的區域保護可能會付諸東流。
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因此,一些生物學家正在利用更精確的遺傳工具來確定一些難以捉摸的動物可能潛伏在哪裡。
來自加州大學戴維斯分校進化與生態學系的布拉德·謝弗,已經研究受威脅的加州虎蠑螈(Ambystoma californiense)約35年。“很難弄清楚它們在做什麼,”他在俄克拉荷馬州諾曼市舉行的2011年進化論年會上週日談到這種夜間活動的、主要生活在地下的物種時說。
這些動物利用春季形成的臨時水池進行繁殖。謝弗和他的同事從加利福尼亞州蒙特雷縣的16個季節性水池中的蠑螈幼蟲身上採集了遺傳資料。透過遺傳分析,他們可以估計水池種群之間的基因交流量。大約10%到20%的蠑螈幼蟲顯示它們的父母來自另一個池塘。那麼,這些蠑螈是如何從A池塘到達B池塘的呢?
普遍的看法是,這些稀有動物更喜歡草原地區。但謝弗和他的同事意識到,他們仍然不太清楚:“它們是如何穿越不同的棲息地的呢?”他想知道。因為如果自然資源保護主義者保護了草原棲息地,但錯過了蠑螈活動範圍的關鍵部分,那麼該物種可能會遭受更大的損失。
為了解開這個謎題,該小組使用了地理資訊系統(GIS)資料來解析蠑螈的活動區域。根據這些資料以及他們對動物生物學和生活方式的瞭解,他們建立了一個模型,該模型基於他們收集的遺傳資訊,解釋了最可能的擴散模式。
他們的發現令謝弗感到驚訝——草原最終並不是蠑螈最喜歡的地方。相反,灌木叢被證明是該物種的最佳棲息地,其吸引力約為草原的兩倍。謝弗還利用歷史資料和在不同地區重複進行的研究表明,他的模型在不同世代和不同種群中都有效。
謝弗和他的同事在一篇描述蠑螈研究的論文中總結道:“隨著分子資源和GIS資料的可用性不斷提高,我們預計這些方法可以應用於廣泛的研究系統,特別是那些具有隱秘生活史,使得直接觀察其運動具有挑戰性的系統。”
其他透過進化方法得到促進的稀有物種包括大角羊、矛隼和美洲鱷。
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加州虎蠑螈圖片由維基共享資源/約翰·克萊克勒提供