钩嘴鵙科经历了两个快速进化的高峰期


钩嘴鵙科经历了两个快速进化的高峰期

高度分化的钩嘴鵙科
钩嘴鵙科经历了两个快速进化的高峰期

盔鵙有引人注目的蓝色大嘴
马达加斯加岛上的钩嘴鵙有着极其丰富的多样性,它们属于雀形目钩嘴鵙科(Vangidae) , 外型类似伯劳 。钩嘴鵙科的鸟类共有二十二种 , 只生活在马达加斯加 。但是 , 这一个小小的科 , 便涵盖了雀形目共六千种鸟类体型的变异范围 。体型较小的钩嘴鵙用小小的喙啄食昆虫,而大型的钩嘴鵙甚至能捕捉两栖动物 。钩嘴鵙科的分化程度超过了我们熟知的达尔文地雀,后者是常见的快速进化实例 。
在所有鸟类中,只有钩嘴鵙科经历了两个快速进化的高峰期,常见的鸟类谱系一般都只经历过一次快速进化 。这一发现发表在近期的《美国科学院院刊》(PNAS)上 。
将这22种钩嘴鵙放在一处我们便不难看出,它们各自都有明显的特点,每个物种都有巨大差别,不但体型不同 , 喙的类型也不一样,都和它们的食性相对应 。红嘴钩嘴鵙(Hypositta corallirostris)体长13厘米,喙很小 , 在灌木从中捕捉昆虫为食;弯嘴鵙(Falculea palliata)体长30厘米,有大而弯曲的喙,能划开树皮寻找藏身其下的虫子;盔鵙(Eurycerosprevostii)有巨大的喙,闪耀着夺目的蓝色光芒,使蜥蜴和青蛙们闻风丧胆 。这些马达加斯加特有的鸟类,分化程度甚至超过了著名的达尔文地雀 。
德国法兰克福生物多样性和气候研究中心(Biodiversity and Climate ResearchCenter)联合了丹麦、法国等地的多个研究机构,建立了钩嘴鵙科的线系进化史,以探索这种多样性的由来 。
时间回到两千五百万年前,钩嘴鵙科的祖先从非洲大陆来到马达加斯加 , 那时岛屿上还没有它的天敌或竞争者,钩嘴鵙很快占据了各种各样的生态位,在这个世外桃源里欣欣向荣 。它们有的在空中捕捉飞虫,有的则偏爱啄食树丛里的爬虫 。这造就了第一次大分化,钩嘴鵙科内部成员的体型有了显著差异 。
1000-500万年前,钩嘴鵙科经历了第二次大分化,这在鸟类中是绝无仅有的 。“我们建立的虚拟模型显示 , 这次分化主要原因是各个生态位可容纳的空间增加了 。一般这种现象代表着有一些鸟类迁出原分布区,但钩嘴鵙科只在马达加斯加生活,所以这种猜测不能成立 。最后我们发现 , 第二次大分化的原因是鸟喙的形态有了关键改变 。”研究者S. Fritz博士说 。
第二次大分化期间,有一些钩嘴鵙出现了长而弯曲的喙,这赋予了喙更多的功能,例如划开树皮啄食藏身其下的昆虫等,扩大了食物来源 。
该研究不但揭示了一种罕见的鸟类演化进程,还让我们意识到马达加斯加的生物仍有许多秘密等待我们一窥究竟 。当一个物种已经走到生态的极限时,形态上的小小革新和取食方式的改变竟能再次引发辐射进化,这是我们从未在自然界中观察到的 。但是 , 钩嘴鵙科高度分化的现状未必是一件好事:马达加斯加的生态环境已经大大改变了,原有的栖息地正在迅速消失,它们难以适应陌生的环境,真是成也萧何,败也萧何 。
【钩嘴鵙科经历了两个快速进化的高峰期】
(化石网/faywater 编译)