Science新研究解释了物种之间的斗争是如何导致新物种产生的

二十年来对杜鹃的研究帮助研究人员解释了物种之间的斗争是如何导致新物种产生的

　　

共同进化理论认为，当密切互动的物种相互推动进化变化时，就会导致物种形成——新物种的进化。但到目前为止，这方面的真实证据还很少。

现在，一组研究人员通过研究杜鹃和它们所利用的宿主鸟类之间的进化军备竞赛，发现了共同进化与物种形成有关的证据。

铜杜鹃在小鸣禽的巢里下蛋。杜鹃雏鸟孵化后不久，就会把寄主的蛋推出巢外。寄主不仅失去了自己所有的卵，还花了几个星期的时间来养育杜鹃，这占用了它可以自己繁殖的宝贵时间。

每一种青铜布谷鸟都与寄主雏鸟的外表非常相似，欺骗寄主父母接受这只布谷鸟。

这项研究表明，当一个布谷鸟物种利用几个不同的宿主时，这些相互作用如何导致新物种的产生。如果每个寄主物种的雏鸟都有不同的外表，而寄主拒绝长相怪异的雏鸟，那么布谷鸟物种就会分化成不同的遗传谱系，每个物种都模仿自己喜欢的寄主的雏鸟。这些新的谱系是新物种出现的第一个迹象。

“这一令人兴奋的新发现可能适用于任何一对相互争斗的物种。正如我们在杜鹃身上看到的那样，共同进化的军备竞赛可能会导致新物种出现——并增加我们星球上的生物多样性，”剑桥大学动物学系的基尔纳教授说，他是该报告的合著者。

不同青铜布谷鸟谱系的雏鸟之间的显著差异与成年布谷鸟的羽毛和叫声的细微差异相对应，这有助于专注于同一寄主的雄性和雌性识别并相互配对。

该研究的主要作者、堪培拉澳大利亚国立大学的内奥米·朗莫尔教授说:“杜鹃鸟对它们的宿主来说是非常昂贵的，所以宿主已经进化出了识别并将杜鹃幼雏赶出巢穴的能力。”

她补充说:“只有最像宿主雏鸟的杜鹃才有机会逃脱检测，所以经过许多代的进化，杜鹃雏鸟会模仿宿主雏鸟。”

研究表明，当杜鹃对宿主来说代价高昂时，共同进化最有可能推动物种形成，导致宿主防御和杜鹃反适应之间的“共同进化军备竞赛”。

一项对所有布谷鸟物种的大规模分析发现，对宿主来说成本最高的布谷鸟谱系比成本较低的布谷鸟物种及其非寄生亲属的物种形成率更高。

“这一发现在进化生物学上意义重大，表明相互作用的物种之间的共同进化通过推动物种形成来增加生物多样性，”该报告的资深作者、堪培拉CSIRO澳大利亚国家野生动物收藏馆的克莱尔·霍利博士说。

该研究小组在从历史收藏品中提取蛋壳DNA并对其进行基因研究方面取得了突破，从而使这项研究成为可能。

然后，研究人员能够将20年的行为田野调查与博物馆和收藏的鸡蛋和鸟类标本的DNA分析结合起来。

这篇论文今天发表在《科学》杂志上。

这项研究涉及剑桥大学、澳大利亚国立大学、CSIRO(澳大利亚国家科学机构)和墨尔本大学的一个国际研究小组。它是由澳大利亚研究委员会资助的。