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进化论中的部分假说首次得到证实

时间:2020-03-21 11:14:53 作者: 来源:51区未解之谜网 手机阅读

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1859,《物种起源》一书首次出版查尔斯·达尔文在结束了五年的发现之旅后写了这本里程碑式的科学书籍。

达尔文认为生物是通过一个叫做自然选择的过程逐渐进化的,这个过程通常也叫做“适者生存”达尔文的开创性研究在当时备受争议,因为它与《创世纪》中的描述大相径庭。


“物种起源”|照片来源:CATIC诺德

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达尔文在《物种起源》(周、叶杜庄、方宗羲译)中写道:“

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由于我认为物种是唯一特征明显、界限清楚的品种,所以我认为各地区的大属物种因为,在许多非常相似的物种(即同一物种)中已经形成了,根据一般规律,应该有许多变种,即早期的物种正在形成。我们可以期待在许多大树生长的地方找到小树。


然而,在达尔文去世近140年后,科学家首次证实了进化假说的这一部分剑桥大学圣约翰学院生物人类学博士生劳拉·范·荷尔斯泰因发现,哺乳动物的亚种在进化中扮演的角色比以前认为的更重要。亚种在物种的长期进化动力学和未来进化中起着关键作用。这项研究最近发表在英国皇家学会杂志上


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动物物种是指能够在一个群体中自由杂交的一组动物一些物种还包含一个较低级的分类单元-亚种,也就是说,由于生理特征和繁殖范围的差异,在一个物种种群中的种群较小例如,北方长颈鹿有三个亚种,不同的亚种通常生活在不同的地方,而红狐有45个已知的亚种,分布在世界各地。


的物种形成通常是物种内种群极度分化的结果。种群之间的差异使它们分别走在独立的进化轨道上。达尔文在《物种起源》中预言了这种联系。他认为物种越多,动物谱系中就应该包含越多的“品种”。也可以理解,物种丰富度和亚种丰富度之间应该有相关性


2017,一组生物学家发现,173种鸟类的种群差异率与物种形成率呈显著相关,这似乎受到地理(纬度)的影响但是在哺乳动物中,这种关系还没有被测试过


在这项新的研究中,van Holstein探索了哺乳动物物种和亚种多样性之间的关系她“站在巨人的肩膀上”,从威尔逊和里德的“世界哺乳动物物种”数据库中收集数据。这是一个全球哺乳动物分类数据库,包含了世界各地分类学家数百年的工作。


0劳拉·范·荷尔斯泰因在剑桥大学圣约翰学院举办《物种起源》第一版。图片来源:诺德在catic


中发现,如果把哺乳动物作为一个整体来考虑,这一假设提出的相关性似乎不是很强。然而,如果根据生活环境对哺乳动物进行分类,这一假设中的联系将更加明显。在非陆生哺乳动物中,物种丰富度和亚种丰富度之间的相关性更强,而在陆生哺乳动物中,相关性弱得多。哺乳动物物种和亚种之间的进化关系因其栖息地而异。


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van Holstein发现,陆地哺乳动物、海洋哺乳动物和蝙蝠(非陆地哺乳动物)的进化过程是不同的,因为它们的栖息地不同,它们自由活动的能力也不同。


0陆地生境比非陆地生境更能影响两个分类级别的多样性动态陆生和非陆生物种以两个亚种(A)开始,亚种之间的渗透边界用虚线表示物种的范围继续扩大(b),越过了物理屏障(固体带)。陆生物种包括4个亚种。亚种的形成与当地景观的变化关系更为密切。相比之下,非陆地物种现在只包含三个亚种,因为它可以更容易地在物理屏障上保持遗传一致性经过足够长的时间(c),陆地物种中四个亚种之间的屏障阻断了基因流动,产生了两个新物种。在非陆地物种中,相同的物理屏障不会成为基因流动的屏障,亚种间的内部边界会成为新物种形成的进化断层线。|照片来源:van Holstein & Foley


亚种在非陆地和陆地生境中形成、变得多样化并以不同方式增加,这反过来将影响亚种最终发展为物种的方式例如,如果像山脉这样的天然屏障挡住了道路,它可以将动物分开,让它们走上自己的进化之路。然而,对于飞行哺乳动物和海洋哺乳动物(如蝙蝠和海豚),它们生活环境中的物理屏障相对较少


这项研究还探索了亚种是否可以被认为是物种形成的早期阶段。范荷斯坦说:“答案是肯定的但是进化并不是由所有群体中相同的因素决定的。“


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这个结果也给了人们一个警告,它表明人类对动物栖息地的影响不仅会影响现在的动物,还会影响它们未来的进化这些信息可以帮助自然保护工作者决定他们应该更加关注哪些物种来保护和防止它们濒临灭绝。


van Holstein想进一步研究如何利用她的发现来预测濒危和非濒危物种的形成率。她解释道:“进化模型现在可以利用这些发现来预测人类活动对物种栖息地的破坏将如何影响物种的未来进化。”人类对动物的影响取决于对动物能力或活动范围的影响。动物的亚种经常被忽视,但它们实际上起着关键作用。"


参考资料来源:

https://www . PNAS . org/content/114/24/6328



封面地图来源:诺丁中航/体育组织

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