當查爾斯·達爾文 (Charles Darwin) 於 1835 年乘坐英國皇家海軍艦艇訪問加拉巴哥群島時,加拉巴哥群島長期以來一直是進化論研究中最重要的地點之一。 比格犬他收集了許多種類的鳥類並帶著它們回到了英國。起初,他認為這些標本包括麻雀、啄木鳥、雀類和獨山雀。科學家後來確定這些鳥類都與雀類有密切關係。它們有不同形狀的嘴,為了適應不同類型的食物而進化。
雀最終成為達爾文自然選擇進化論的有力證據。該理論解釋了人口可以逐漸進化。怎樣才能改變呢?這是因為具有更適合其環境特徵的個體更有可能生存和繁殖。
鳥類也展示了一個稱為平行演化的過程。在此過程中,生物體獨立進化出類似的解決方案來應對環境挑戰。儘管潛在的基因變化可能有所不同。
達爾文群島繼續揭示進化論。
「達爾文去世 150 多年後,他在加拉巴哥群島的研究改變了我們對地球生命的理解。這些島嶼繼續揭示新的生物學,」挪威科技大學 (NTNU) 博物館的邁克爾·D·馬丁教授說。
馬丁是大型國際研究團隊的成員,該團隊包括來自英國邱園皇家植物園的科學家;加州大學戴維斯分校;哥本哈根大學;查爾斯·達爾文基金會,加拉巴哥;喬治亞大學,雅典;不列顛哥倫比亞大學;和許多其他機構
該團隊研究了演化過程 鱗病這是一組通常被稱為巨型加拉巴哥雛菊的植物。他們的研究結果最近發表在 大自然交流。
加拉巴哥巨型雛菊進化很快
「就像達爾文著名的雀類一樣。這些植物從南美洲大陸抵達加拉巴哥群島後迅速進化,」邱園皇家植物園研究員、新出版物的第一作者凡妮莎·比克 (Vanessa Beeker) 解釋道。
鱗病 它是一個相對年輕的植物屬。目前存在的所有物種都是在過去一百萬年內出現的。儘管進化歷史很短,但這些植物也適應了島上截然不同的棲息地。包括潮濕的高地森林和炎熱乾燥的低地。
「不同品種的特徵差異很大,從低矮的灌木到高大的樹木,最引人注目的是葉子,從大而完整的葉子到小而深裂的葉子,」馬丁說。
這些淺裂的葉子通常具有複雜的鋸齒狀邊緣。科學家認為這種形狀可能有助於植物在乾燥、炎熱的條件下生存。它們限制水分流失並更有效地釋放熱量。然而到目前為止,這種適應背後的基因變化尚不清楚。
不同的基因產生相同的葉子形狀。
研究人員分析了每個已知物種的完整基因組。 鱗病 物種。結果表明,深裂的葉子在不同的樹枝上獨立發育了幾次。 鱗病 家譜
這項發現也表明,許多新物種今天可能正在進化。 鱗病 該族群可能代表了一個獨立的演化譜系,但科學家尚未正式承認這一點。
「更令人驚訝的是,每次這種性狀的發展,都是透過不同的基因發生的。儘管它們都屬於控制葉子發育的同一個生物系統,」Beeker 說。
「這是平行進化的一個明顯例子:大自然多次達到相同的解決方案。但是通過不同的遺傳途徑。進化似乎利用了整個相互作用基因的網絡,而不是由單個‘主基因’控制。通過定制不同的組件來實現相似的結果。”
演化似乎不是依靠單一基因來確定葉子形狀,而是修改了各個部分。這些獨立的遺傳變異最終可以產生相似的身體特徵。
這項發現讓科學家更清楚地了解複雜特徵如何重複出現。如何在不相關的人群或不同的領域做到這一點?屬於同一進化家族
進化仍可能創造新物種。
遺傳證據表明,進化故事 鱗病 尚未完成
“同一物種的種群在基因上差異很大,而且已經分離了很長時間。這意味著大量新物種可能正在形成過程中。” 鱗病 該族群可能代表了一種尚未被正式描述的獨特進化譜系,」馬丁說。
這是因為這些孤立的族群可能遵循不同的演化路徑。因此,研究人員認為,每個群體都應作為一個單獨的保護單位來管理。這種方法可能會改變自然資源保護者保護加拉巴哥群島獨特植物和生態系統的方式。
該研究還提供了適應性輻射的異常詳細的視圖。這是一個物種的一個祖先迅速產生適合不同棲息地的多種形式的過程。
「我們的發現凸顯了演化的靈活性和創造力,」貝克爾說。
達爾文著名的鳥類收藏並不是這些島嶼上唯一的重要發現。他在訪問期間還收集了許多植物。七十八個標本後來被用來科學地鑑定這種外來種。包括四種類型。 鱗病。










