为何这里是生命演化闪耀之地——记加拉帕戈斯群岛(上)
加岛嘲鸫
提到生命演化,就不能不提达尔文和《物种起源》,这本书的创作与他在1831—1836年参加的小猎犬号的环球航行直接相关,在这段旅程中,加拉帕戈斯群岛无疑是其中最为闪耀的地点。正是在这里,达尔文终与上帝说分手。
象龟:独立物种,天然的大型“肉罐头”
在西班牙语的原意中,加拉帕戈斯正是陆龟之意,16世纪的西班牙航海家们采用了龟来命名此地。所以,如果要在这座生存着各类奇异生物的群岛中选出最具有代表性的物种,那一定非加拉帕戈斯象龟莫属。
加拉帕戈斯象龟,是现存体型最大的陆龟,身长可达1.2—1.5米,体重为130—300千克,它们分布在群岛的不同岛屿上,曾被划分多个亚种,但最新的分类学已经把其作为独立物种。
由于行动较为缓慢,龟壳仍是象龟们最大的保护措施,不过这种防御对人类来说没太大作用。早在1835年达尔文来考察时,就注意到了这座岛上虽然有众多的巨大象龟横行,但却成为往来船只补给的最佳食物来源。因为巨大的龟在航行中不用怎么费心喂食就能够长期生存,所以对于远洋航行来说,它们就像天然的大型“肉罐头”。
但好在那个年代,加拉帕戈斯群岛上象龟的数量还不少,而且因祸得福的是,大量可供观察的空壳,成了达尔文最好的研究材料。他发现分布在不同岛屿上的象龟形态差别很大,尤其是它们的龟壳形状各异,从而触发了对演化的思考。
在气候更湿润、海拔更高一些的岛,食物资源丰富,象龟能长得更大,这些岛屿上的象龟和世界上其他地区的许多陆龟的差别不大,有着半球形的壳和短脖子。而在气候更干燥、海拔更低、面积更小一些的岛,能够吃的食物稀少,所以象龟的体型要小一些,而且壳形奇怪,背甲的前后会向上拱起,尤其是壳的前端形似马鞍。同时它们还有一个看起来过长的脖子,这使得它们把头抬得更高,从而取食到更高的枝叶。
达尔文雀:变化多样,生物学研究领域的明珠
除了象龟,达尔文雀也是盛名在外。在加拉帕戈斯群岛很容易看到这类雀鸟,其中有些个体还不怕人,想必当年达尔文到达此地时,也是类似场景,所以,他累计采集了70号近似的小型雀类的标本,后来被冠名为“Darwin'sfinches”。但当时,因为这里的好东西实在是太多,以至于达尔文对这些雀并没有很上心。
目前,大多数科学家们将达尔文雀们认定为15种,在分类学上它们属于雀形目裸鼻雀科加拉帕戈斯雀亚科。其中,除了一种分布在属于哥斯达黎加管辖的科科斯岛上外,其余的都分布在加拉帕戈斯群岛。
最容易见的还是地雀类,因为它们开始习惯取食人类的食物残渣,所以,在人类居住的环境周围很容易找到它们的身影。其中,小地雀、勇地雀、大嘴地雀就是地雀们最基本的形态,它们的嘴巴也依次增大,最喜爱的食物就是地面上的各种种子,而仙人掌地雀和大仙人掌地雀则喜欢栖息在仙人掌上。除此之外,还有尖嘴地雀,它们的喙明显更尖。
和地雀一样,喜欢在树上活动的树雀标准形态也是三种,按照喙从小到大排列就是小树雀、中树雀和大树雀。与地雀相比,树雀的喙就更适合在树林中穿梭时捕捉树上合适的虫子,当然有合适的种子它们也不会错过。
在最普遍的树雀和地雀之外,达尔文雀家族里还有几种血统比较独立的小家伙,那就是最爱吃素的植食树雀,和长相像一只柳莺的绿莺雀和灰莺雀。
达尔文雀们的祖先一样也是早先漂洋过海来到这片世外桃源的,对它们而言,这里是一个全新的世界,没有其他小鸟和它们竞争。所以自然选择赋予了这些雀鸟后代不同的喙,从而分化适应了不同的食物和环境。
达尔文雀在演化上的重要意义,其实是收到达尔文带回国的标本的著名鸟类学家古尔德发现的,而后又不断有科学家为这类雀鸟的变化着迷,时至今日,它们依旧是演化生物学研究领域的明珠。
嘲鸫:分布不规律,激发演化研究灵感
不过回到达尔文那会,其实还是有鸟深深地影响了他,不是达尔文雀,而是嘲鸫。
在加拉帕戈斯群岛,一共只有4种嘲鸫,而且更清晰明了的是,这4种嘲鸫的分布相互隔离。当达尔文把采集到的4种嘲鸫标本放在一起进行比较后发现,它们之间的差别很有规律。
生活在最东边的圣克里斯托巴尔岛的圣岛嘲鸫体型最大,喙也最长;生活在东南西班牙岛的查尔斯岛嘲鸫和圣玛丽亚岛的冠嘲鸫则是体型中等;而生活在群岛中部和西部的加岛嘲鸫体型最小,喙也最短最小。而这些对应关系明显的差异才是促使达尔文深入思考演化的诱因之一。
[作者系上海自然博物馆(上海科技馆分馆)副研究员、生态学博士]
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