The most curious fact is the perfect gradation in the size of the beaks of the different species of Geospiza.
----- Charles Darwin (1842)
這是一篇關(guān)于《How and Why Species Multiply (The radiation of Darwin's Finches)》(Grant PR和Grant BR著)的閱讀推薦。在此鄭重向大家推薦這本書(shū)!適合所有專(zhuān)業(yè)人員、物種分類(lèi)學(xué)者和博物學(xué)愛(ài)好者。
同時(shí),對(duì)于此書(shū)的作者,在領(lǐng)域內(nèi)被大家稱(chēng)為“神雕俠侶”的Grant夫婦,感興趣的朋友也可以去了解他們的故事和神奇經(jīng)歷。
封面
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Grant夫婦
1
我們生活在一個(gè)豐富多彩的世界上,這里有很多各式各樣的物種。從看不見(jiàn)的微生物到藍(lán)鯨這種龐然大物,人類(lèi)已經(jīng)識(shí)別了不下數(shù)百萬(wàn)個(gè)物種。然而,我們?nèi)匀粺o(wú)法知道地球上所有物種的真實(shí)數(shù)目,至少五百萬(wàn)種?還是更多?無(wú)論這個(gè)數(shù)字是多少,從整個(gè)生物的演化歷史來(lái)看,所有現(xiàn)存的物種仍然只占所有出現(xiàn)過(guò)的物種數(shù)量的一小部分。
而另一方面,物種知識(shí)的積累還在以一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的速度繼續(xù)向前推進(jìn),我們能夠不斷地收到新物種發(fā)現(xiàn)的新聞,報(bào)道新物種的期刊(如
Zootaxa)仍然持續(xù)地火爆。發(fā)現(xiàn)新物種在今天仍然還是一件很有趣很有前途的事情。
但是,不可否認(rèn)的是今天無(wú)論發(fā)現(xiàn)新物種的平均速度有多快,要想發(fā)現(xiàn)一個(gè)屬于全新的目(order)、綱(class)或者門(mén)(phylum)的新物種已經(jīng)成為一件極其困難的事。不僅如此,對(duì)于一些有特別意義的物種,例如新的大型獸類(lèi),它們的發(fā)現(xiàn)都會(huì)立即成為一個(gè)轟動(dòng)的新聞。
造成這種現(xiàn)狀的原因是,現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)的每一個(gè)新種,幾乎都可以立即歸入已經(jīng)比較成熟的林奈分類(lèi)體系(Linnean framework)當(dāng)中,很難再對(duì)這個(gè)既有的體系造成沖擊。
因此,盡管生物多樣性探索的工作仍然在進(jìn)行,但焦點(diǎn)已經(jīng)逐漸轉(zhuǎn)移到如何解釋生物多樣性這個(gè)問(wèn)題上來(lái)。簡(jiǎn)而言之,為什么會(huì)有這么多物種?這就是現(xiàn)在“生物多樣性”給人們的挑戰(zhàn)!
被放上百元大鈔的林奈
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2
解釋生物多樣性是很困難的事情,尤其是這么多各式各樣物種存在的情況下。對(duì)于演化生物學(xué)家來(lái)說(shuō),一個(gè)可操作的方式就是從林奈體系的低級(jí)層次開(kāi)始,如種群(population)、物種(species)和屬(genus),然后再將研究結(jié)論放大到其它級(jí)別。具體來(lái)講,就是只選擇一組相近的物種,然后解答下面的問(wèn)題:它們從哪里來(lái)?它們?cè)趺醋兂扇绱硕嗟奈锓N?什么原因使它們這樣演化?以及,以上的事情都是什么時(shí)候發(fā)生的?
選擇物種就是做這件事要面臨的第一個(gè)問(wèn)題,也是最基礎(chǔ)的問(wèn)題。理想狀態(tài)下,當(dāng)然也為了方便,這一組包含的物種不能太少,否則不能提供足夠多的信息;同時(shí)也不能太多,不然沒(méi)有那么多的精力和金錢(qián)。這些物種最好能生活在同樣的地理環(huán)境中以方便比較,在野生環(huán)境下和人工環(huán)境下都能夠很好地被觀察。而且,最好還能有化石記錄!
通過(guò)適應(yīng)輻射(adaptive radiation)演化出的物種是符合以上條件的最佳研究對(duì)象。簡(jiǎn)單地說(shuō),適應(yīng)輻射指的是從一個(gè)共同祖先快速演化出多個(gè)物種的過(guò)程,而這些物種占據(jù)著不同的生態(tài)位(ecological niches)。它們有足夠的數(shù)量來(lái)幫助進(jìn)行特征的定量分析,足夠的相似性來(lái)幫助推斷多樣性產(chǎn)生的過(guò)程,不同的生態(tài)位來(lái)幫助找到適應(yīng)產(chǎn)生的原因。
符合以上要求的物種有很多,比較著名的有非洲大湖地區(qū)的慈鯛,中北美和加勒比地區(qū)的安樂(lè)蜥等。生活在加拉帕戈斯群島(Gal pagos)的達(dá)爾文雀(Darwin's Finches,地雀亞科Geospizinae)也是其中的一組,它們以達(dá)爾文最早對(duì)它們的觀察和描述而聞名。
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3
除去分布在科科島(Cocos island)的一個(gè)物種,其它所有的達(dá)爾文雀都局限分布在厄瓜多爾的加拉帕戈斯群島?;诓煌姆诸?lèi)標(biāo)準(zhǔn),可以分為14或15個(gè)物種。它們來(lái)自一次典型的適應(yīng)輻射,有一個(gè)最近共同祖先,在快速演化過(guò)程中形成了多樣的形態(tài)和生態(tài)特征。
達(dá)爾文雀不同物種間最重要的區(qū)分特征是它們的羽毛和形態(tài),而其中“喙”是最典型的一個(gè)特征。它們的覓食特性和喙的形狀高度匹配,更表明了它們的演化過(guò)程是“適應(yīng)性的”,即受到自然選擇的作用。
達(dá)爾文雀
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加拉帕戈斯群島
從1973年起,格蘭特夫婦就在加拉帕戈斯群島開(kāi)始了對(duì)達(dá)爾文雀的研究工作,至今已超過(guò)40年,積累了大量的第一手資料。在這本書(shū)中,作者用這些觀察和研究成果嘗試解釋了達(dá)爾文雀多樣性形成的原因,涉及到自然選擇、性選擇、遺傳漂變和雜交等方面,把這些知識(shí)一一向讀者呈現(xiàn)。此外,本書(shū)還呈現(xiàn)了另一個(gè)具有現(xiàn)實(shí)意義的問(wèn)題,即物種/種群的邊界問(wèn)題。盡管達(dá)爾文雀已經(jīng)被劃分為上述的物種,但它們之間的界限并不完全清晰。例如,同一個(gè)島上可能分布著不同的物種,而不同島的種群卻屬于同一物種。探索這種現(xiàn)象的成因,會(huì)對(duì)我們?cè)谶M(jìn)行物種分類(lèi)時(shí)有重要的啟示意義。
最后一點(diǎn),這本書(shū)寫(xiě)作風(fēng)格明快,行文簡(jiǎn)單且通俗易懂,還很薄,對(duì)專(zhuān)業(yè)科研人員和愛(ài)好者來(lái)說(shuō)都是不得不讀的佳作!
中國(guó)科普博覽-從水到陸專(zhuān)欄
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