墨尔本大学的一名研究人员发现,所罗门群岛的蝙蝠身上正在实时快速发生一种罕见的进化现象。
Tyrone Lavery 博士在纸出版于进化两组叶鼻体型差异巨大,曾被认为是独立的是罕见平行进化类型的一个例子。平行进化是指生活在相似环境中的不同种群独立进化出相似的特征。
体型较小的蝙蝠,学名 Hipposideros diadema,分布于所罗门群岛的六个主要岛屿和许多较小的岛屿。这种蝙蝠在东南亚、巴布亚新几内亚和澳大利亚北部的部分地区也很常见。体型大得多的蝙蝠于 1905 年被命名为 H. dinops,即凶猛叶鼻蝙蝠,只在所罗门群岛发现。这两种体型的蝙蝠在大多数岛屿上生活在一起,这些岛屿都有类似的森林栖息地。
“尽管蝙蝠的体型差异很大,但它们的 DNA 却非常相似。它们使用的声纳频率也大不相同,它们可能吃不同的食物,即使它们生活在同一个洞穴中,也不会杂交。这就是为什么从来没有人真正质疑它们是否是不同的物种,”拉弗里博士说。
拉维里博士说,尽管大型蝙蝠起源独立,但每组大型蝙蝠都进化得外观相同,平均体重是小型蝙蝠的两倍多。“我们的研究表明,大型蝙蝠从小型蝙蝠快速而反复地进化,每次进化都在不同的岛屿上独立发生,”他说。
“当我们利用蝙蝠的 DNA 构建家谱时,我们发现,我们所认为的所罗门群岛只有一种大型蝙蝠,但实际上,在不同的岛屿上,大型蝙蝠是从较小的蝙蝠物种多次进化而来的。”
这种源自同一物种不同种群的平行进化现象之前仅被观察到过几次,据信这是第一次在哺乳动物中实时记录到。
在世界某些地区,当种群在地理上分开但生活在相似的环境中时(例如不同的岛屿或湖泊),就会发现平行进化。一种常见的平行进化类型是趋同进化。例如,袋狼和狼是两个不同的物种,它们起源不同,各自进化成相似的外表。但拉弗里博士说,很少看到同一物种的两个孤立种群经历相同的进化过程。
“一些非常强大的因素正在推动或选择这些大蝙蝠,这种因素强大到足以在不同岛屿上多次发生。我们认为这些大型蝙蝠可能正在进化,以利用小型蝙蝠不吃的猎物。尽管它们可能会杂交,但出于某种原因,它们不会这样做,”他说。
在岛屿上,大型蝙蝠的声纳频率较低,适合捕食较大的猎物,而小型蝙蝠则使用较高的频率。拉弗里博士说,这可能意味着大型蝙蝠会捕食较大的昆虫,甚至是青蛙。
拉弗里博士对来自澳大利亚博物馆、昆士兰博物馆、堪萨斯大学自然历史博物馆以及夏威夷的伯尼斯帕瓦希毕晓普博物馆的 103 个蝙蝠样本进行了测量,也发现这两组蝙蝠的体型没有重叠——体型较小的“物种”总是能很容易地与体型较大的蝙蝠区分开来。
“随着时间的推移,更大的体型可能成为捕猎更大猎物所需的行为和身体适应的一部分。这可能意味着大蝙蝠和小蝙蝠不再将对方视为配偶,因此它们过着不同的生活。”
Lavery 博士说在所罗门群岛的瓜达尔卡纳尔岛和西部省,人们已经观察到了叶鼻蝙蝠的这种模式,需要更多的研究来确定其他岛屿上是否也重复了同样的模式。
“我们可能认为进化是一个非常缓慢的过程,但当条件合适,两个群体分离并停止杂交时,进化就会迅速发生。它们可以开始沿着不同的路径进化,”他说。
“岛屿因帮助我们观察和了解物种在现实中进化的过程而闻名。这些地方也很容易受到人类干扰。我们必须好好照顾所罗门群岛这些令人惊叹的风景,否则这些故事在我们找到之前就消失了。”