進化論中的部分假說首次得到證實

2023-04-02 02:17:11 2

1859,《物種起源》一書首次出版查爾斯·達爾文在結束了五年的發現之旅後寫了這本裡程碑式的科學書籍。

達爾文認為生物是通過一個叫做自然選擇的過程逐漸進化的，這個過程通常也叫做「適者生存」達爾文的開創性研究在當時備受爭議，因為它與《創世紀》中的描述大相逕庭。

「物種起源」|照片來源:CATIC諾德

達爾文在《物種起源》(周、葉杜莊、方宗羲譯)中寫道:「

由於我認為物種是唯一特徵明顯、界限清楚的品種，所以我認為各地區的大屬物種因為，在許多非常相似的物種(即同一物種)中已經形成了，根據一般規律，應該有許多變種，即早期的物種正在形成。我們可以期待在許多大樹生長的地方找到小樹。

然而，在達爾文去世近140年後，科學家首次證實了進化假說的這一部分劍橋大學聖約翰學院生物人類學博士生蘿拉·范·霍爾斯坦發現，哺乳動物的亞種在進化中扮演的角色比以前認為的更重要。亞種在物種的長期進化動力學和未來進化中起著關鍵作用。這項研究最近發表在英國皇家學會雜誌上

動物物種是指能夠在一個群體中自由雜交的一組動物一些物種還包含一個較低級的分類單元-亞種，也就是說，由於生理特徵和繁殖範圍的差異，在一個物種種群中的種群較小例如，北方長頸鹿有三個亞種，不同的亞種通常生活在不同的地方，而紅狐有45個已知的亞種，分布在世界各地。

的物種形成通常是物種內種群極度分化的結果。種群之間的差異使它們分別走在獨立的進化軌道上。達爾文在《物種起源》中預言了這種聯繫。他認為物種越多，動物譜系中就應該包含越多的「品種」。也可以理解，物種豐富度和亞種豐富度之間應該有相關性

2017，一組生物學家發現，173種鳥類的種群差異率與物種形成率呈顯著相關，這似乎受到地理(緯度)的影響但是在哺乳動物中，這種關係還沒有被測試過

在這項新的研究中，van Holstein探索了哺乳動物物種和亞種多樣性之間的關係她「站在巨人的肩膀上」，從威爾遜和裡德的「世界哺乳動物物種」資料庫中收集數據。這是一個全球哺乳動物分類資料庫，包含了世界各地分類學家數百年的工作。

0蘿拉·范·霍爾斯坦在劍橋大學聖約翰學院舉辦《物種起源》第一版。圖片來源:諾德在catic

中發現，如果把哺乳動物作為一個整體來考慮，這一假設提出的相關性似乎不是很強。然而，如果根據生活環境對哺乳動物進行分類，這一假設中的聯繫將更加明顯。在非陸生哺乳動物中，物種豐富度和亞種豐富度之間的相關性更強，而在陸生哺乳動物中，相關性弱得多。哺乳動物物種和亞種之間的進化關係因其棲息地而異。

van Holstein發現，陸地哺乳動物、海洋哺乳動物和蝙蝠(非陸地哺乳動物)的進化過程是不同的，因為它們的棲息地不同，它們自由活動的能力也不同。

0陸地生境比非陸地生境更能影響兩個分類級別的多樣性動態陸生和非陸生物種以兩個亞種(A)開始，亞種之間的滲透邊界用虛線表示物種的範圍繼續擴大(b)，越過了物理屏障(固體帶)。陸生物種包括4個亞種。亞種的形成與當地景觀的變化關係更為密切。相比之下，非陸地物種現在只包含三個亞種，因為它可以更容易地在物理屏障上保持遺傳一致性經過足夠長的時間(c)，陸地物種中四個亞種之間的屏障阻斷了基因流動，產生了兩個新物種。在非陸地物種中，相同的物理屏障不會成為基因流動的屏障，亞種間的內部邊界會成為新物種形成的進化斷層線。|照片來源:van Holstein & Foley

亞種在非陸地和陸地生境中形成、變得多樣化並以不同方式增加，這反過來將影響亞種最終發展為物種的方式例如，如果像山脈這樣的天然屏障擋住了道路，它可以將動物分開，讓它們走上自己的進化之路。然而，對於飛行哺乳動物和海洋哺乳動物(如蝙蝠和海豚)，它們生活環境中的物理屏障相對較少

這項研究還探索了亞種是否可以被認為是物種形成的早期階段。範荷斯坦說:「答案是肯定的但是進化並不是由所有群體中相同的因素決定的。「

這個結果也給了人們一個警告，它表明人類對動物棲息地的影響不僅會影響現在的動物，還會影響它們未來的進化這些信息可以幫助自然保護工作者決定他們應該更加關注哪些物種來保護和防止它們瀕臨滅絕。

van Holstein想進一步研究如何利用她的發現來預測瀕危和非瀕危物種的形成率。她解釋道:「進化模型現在可以利用這些發現來預測人類活動對物種棲息地的破壞將如何影響物種的未來進化。」人類對動物的影響取決於對動物能力或活動範圍的影響。動物的亞種經常被忽視，但它們實際上起著關鍵作用。"

參考資料來源:

https://www . PNAS . org/content/114/24/6328

封面地圖來源:諾丁中航/體育組織