紐西蘭的小斑奇異鳥比我們想象的更麻煩

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

奇異鳥是不會飛的夜行鳥類，原產於紐西蘭。目前有五種被認可的奇異鳥，其中最稀有的是極度瀕危的羅威奇異鳥 (Apteryx rowi)，它們生活在紐西蘭的奧卡里託森林中，僅存400只。第二稀有的物種是小斑奇異鳥 (Apteryx owenii)，自30多年前在大陸上滅絕後，它們被分散到紐西蘭的幾個小島上。該物種的數量從最初的5只穩定增長到大約1600只，這一成就令人印象深刻，以至於它們是目前唯一一種未被列為受威脅的奇異鳥物種，儘管它們仍然很稀有。但是一項新的研究調查了它們的遺傳多樣性，結果表明小斑奇異鳥可能比我們想象的更危險。

雄性小斑奇異鳥的體長為35至45釐米，體重僅略超過一公斤，是最小的奇異鳥物種。它們名字的後半部分來自於它們蓬鬆的雜色灰白色羽毛。雖然它們的翅膀可以忽略不計，但它們是快速的奔跑者，並且利用其強大的腿和爪子來保護自己。成年鳥類通常形成可以持續數十年的單配偶對，在此期間，它們通常每年產下一到兩隻雛鳥。關於這個物種知之甚少，包括它們達到性成熟的年齡，但據認為它們可以活到100歲。

小斑奇異鳥曾經廣泛分佈在紐西蘭大陸的北島和南島上，但是諸如貓、狗和白鼬等引入的捕食者、棲息地的減少以及巨大的毛皮貿易導致它們的數量迅速下降，到1900年完全從北島消失。在20世紀80年代，小斑奇異鳥也被宣佈在南島滅絕。幸運的是，在附近的德烏維爾島和卡皮蒂島上存在兩個種群。德烏維爾島和卡皮蒂島大約相隔75公里，位於庫克海峽的兩側，庫克海峽將北島和南島分隔開，德烏維爾島距離南島大約500米，而卡皮蒂島距離北島5公里。

關於支援科學新聞

如果您喜歡這篇文章，請考慮透過訂閱來支援我們屢獲殊榮的新聞報道。 透過購買訂閱，您將有助於確保有關當今塑造我們世界的發現和想法的具有影響力的故事的未來。

歷史記錄表明，1912年10月，作為保護管理計劃的一部分，五隻小斑奇異鳥從南島的傑克遜灣被引入到卡皮蒂島。此後，沒有其他小斑奇異鳥被移至卡皮蒂島，但它們成功地從一個嚴重的遺傳瓶頸（即種群規模急劇減少）中繁殖出來，成為該物種最大的種群，如今約有1200只個體。

雖然最初的德烏維爾種群在20世紀80年代初滅絕，但最後已知的雌性和雄性被轉移到長島的無捕食者保護區，長島是一系列淹沒的山谷的一部分，這些山谷從紐西蘭南島附近的太平洋中突出出來，被稱為馬爾堡峽灣。兩隻來自卡皮蒂島的雄性也被轉移到長島，一隻來自卡皮蒂島的雌性於1989年加入了它們。長島的種群現在大約有50個個體。大約在同一時間，12到40只小斑奇異鳥被從卡皮蒂島運送到紐西蘭周圍的其他六個無捕食者島嶼保護區，以保護該物種。迄今為止，所有種群都經歷了正向的種群增長。

由於長島的小斑奇異鳥種群是由來自卡皮蒂島和德烏維爾島的個體建立的，人們希望它擁有最多的遺傳多樣性，從而對該物種的未來具有最大的價值。由來自紐西蘭惠靈頓維多利亞大學艾倫·威爾遜分子生態學與進化中心的遺傳學家克里斯蒂娜·拉姆施塔特以及來自紐西蘭保護部研究與發展小組的羅根·科爾伯恩和休·羅伯遜領導的一個團隊，對來自卡皮蒂島、長島、蒂裡蒂裡馬坦吉島和紅水星島的四個小斑奇異鳥種群進行了遺傳調查。“關於小斑奇異鳥的遺傳多樣性會是什麼樣子，有很多想法，但從未進行過測量，”拉姆施塔特說。“與此同時，人們擔心它們可能多樣性較低，我們需要找到德烏維爾島的後代並將它們轉移。”

但是，透過對幾個小斑奇異鳥種群的遺傳分析，他們發現，在20世紀80年代被安置在長島的德烏維爾島雄性和雌性——所有對大量遺傳多樣性的希望都寄託在它們身上——實際上從未繁殖過。它們甚至沒有產下一隻雛鳥。這意味著地球上所有的小斑奇異鳥，來自每個種群，都來自1912年最初被安置在卡皮蒂島的五隻鳥。更糟糕的是，對於長島種群而言，分析顯示，幾乎所有這些都是一對交配的直接後代。

該團隊發現，長島上已知最古老的小斑奇異鳥是一隻34歲的雄性，是20世紀80年代從卡皮蒂島移至長島的三隻創始人之一。由於德烏維爾島的鳥類沒有繁殖，這隻來自卡皮蒂島的老雄性和它的配偶本質上是奇異鳥版本的亞當和夏娃。拉姆施塔特估計，大約五分之一的整個種群是他的第二代後代，或孫子，其餘的將是他的兒子和女兒。沒有比這更近親繁殖的了，而且長島實際上擁有最少的遺傳多樣性，而不是被認為是遺傳多樣性最豐富的種群，同時擁有卡皮蒂島和德烏維爾島的鳥類。“我們不知道[德烏維爾島的鳥類為什麼不繁殖]，”拉姆施塔特說。“我們不知道小斑奇異鳥能活多久，也不知道它們最老的繁殖年齡。這仍然有點猜測，它們不斷地比追蹤它們的科學家活得更久。所以[來自德烏維爾島]的鳥可能太老了，或者其中一隻可能不育。可能只是因為它們彼此不喜歡。”

拉姆施塔特還對小斑奇異鳥種群失去遺傳多樣性的速度之快感到震驚。在卡皮蒂島的1200只鳥的最大種群中，分析顯示，它們的遺傳行為就像一個只有40只鳥的種群。發現每個種群都在每一代中失去遺傳多樣性，並且都在以不同的方式經歷遺傳侵蝕的過程，這對它們的進化壽命構成威脅。“我認為這些發現讓所有人感到驚訝。事實上，我知道它們是，即使是那些認為多樣性會很低的人，”拉姆施塔特說。“我們還震驚地發現，像卡皮蒂島這樣大的種群看起來不僅僅來自五隻鳥，而且該種群中所有的遺傳多樣性都可以用其中三隻鳥繁殖來解釋，其中兩隻是雌性。”

紐西蘭保護部現在正在審查分析報告，該報告今天發表在《皇家學會學報B》上，以找出如何確保其標誌性和心愛的鳥類的未來。拉姆施塔特認為，結果很可能會導致該物種的分類改為受威脅或瀕危。“這項研究告訴我們，我們需要更加小心。但是保護部正在做正確的事情，那就是不要把所有的奇異鳥都放在一個島上，[因為]如果一個島嶼再次被白鼬入侵怎麼辦，如果有人在一個島嶼上縱火怎麼辦？他們將奇異鳥分散在多個島嶼上，他們現在將評估是否需要從卡皮蒂島轉移更多鳥類到那些規模較小、最近建立的種群中，這些種群現在正在經歷第二個瓶頸以增加它們的遺傳多樣性。”

一項新的研究正在進行中，以找出小斑奇異鳥的近親繁殖如何影響它們的健康，拉姆施塔特正在對極度瀕危的羅威奇異鳥進行類似的遺傳分析，該物種也經歷了僅有180只個體的遺傳瓶頸，之後增長到今天的約400只種群。“能夠與這些鳥類一起工作是一種榮幸。我的研究能夠告訴任何人關於奇異鳥的新事物總是令人興奮。對我來說，能夠研究它們並在這個層面上了解它們意義重大。”

****