进化论永远的神!鸟喙的演化战争:进化只需要22年

“友谊第一,比赛第二!”这句耳熟能详的口号,在我听来就是漂亮话。相信在大部分人眼里,比赛不就是为了赢和获得奖品?竞争也一直是自然万物进化发展的巨大推力。
竞争尽管很残酷,但也确确实实的逼迫着我们去进步,去发展自身。当然,竞争的前提条件就是拥有一样的目标。我们人类是为了更好的生活,而对于野生的动物来说,竞争是为了活着,就会促使它们为了相同的食物资源而拼命的争斗。
这个过程很可能导致生物在极短的时间内发生物理变化,下面我们举一个例子。
从1972年开始,以Peter R. Grant和B. Rosemary Grant两位科学家为首的研究团队在加拉帕戈斯群岛开始进行了为期33年的实验,研究内容是因竞争而引起的鸟喙大小变化的情况。大约在1977年左右,Daphne Major岛上只栖息一种雀科,即中型陆雀(Geospiza fortis)到了1980年,这种雀科的平均喙尺寸增加了,而在2005年,这些雀科的喙却又明显小于1977年的喙!
Daphne Major约0.34平方公里,是南美大陆加拉帕戈斯群岛中的一部分。
短短的22年,到底发生了什么?让我们按时间发展节点进行讲述。

  • 节点一:1977年大干旱!


中型陆雀总是以植物的小种子为食,小种子的资源丰富,这里简直是它们的桃花源。
然而,在1977年,干旱突然降临!小种子们难以抵挡干燥,数量逐渐变得稀缺。在这种干旱下,只有更大更硬的种子,能够很好的生存下来,因为它们更容易保水和固定在土地中。
中型陆雀不得不转而以这些大种子为食。其中,一种名为大花蒺藜的植物种子,能提供的营养最为丰富,但这种子太大了,而且奇形怪状的。

只有鸟喙较大的中型陆雀能够以它们为食,因此这些陆雀的繁殖能力远高于其他陆雀。陆雀父母将更大的鸟喙的基因传给了后代。结果,连续几代鸟的平均鸟喙尺寸就增大了!
鸟喙小的中型陆雀
鸟喙大的中型陆雀

  • 节点二:1982年竞争对手的突袭!


1982年底的一场强风暴带来了充沛的降雨,那些因为干旱闭麦了的小种子又繁盛了起来。
食物的丰富,吸引来了新的鸟类,大型陆雀(Geopiza magnirostris),这
种鸟最喜欢上个节点说到的大花蒺藜的植物种子。
大型地面雀科(Geospiza magnirostris)更大的竞争对手,喙也更大

尽管中型陆雀的鸟喙已经增大了,但依然比不过大型陆雀的“天生丽质”。更大的鸟喙使得大型陆雀食用大花蒺藜种子更加的得心应手,中型陆雀压根抢不过啊。没办法,回去吃小种子呗。

因为比不过人家,不得转变的饮食习惯,让鸟喙小的中型陆雀开始翻身做主人。它们精致小巧的鸟喙更容易找到小种子,因此节点一的事件重演,这次,是鸟喙小的陆雀称王了!

随后的几代鸟中,中型陆雀的平均喙大小再次减小,直到与1977年的喙大小相似为止。
  • 节点三:2003年干旱再临!


大型陆雀因为没有鸟跟它抢食物,导致繁衍过剩,大花蒺藜的种子供不应求。这个时候干旱又来了!大种子稀缺,小种子因为干旱又减少了,直接导致岛上的两种雀类大量死于饥饿。
这个时候历史再度重演,鸟喙更更更小的中型陆雀异军突起!大种子和小种子都稀缺了,那我用小小鸟喙吃更小的种子!
因此,饮食又发生了变化。这就是为什么,短短22年,中型陆雀的鸟喙一直反复横跳,直到2005实验结束,它们的鸟喙比1977年还要小。
中型陆雀(Geospiza fortis)喙在1975年至2005年之间如何多次改变大小
物种进化要花费数百年才能为物种的生存产生必要的变化。然而Daphne Major岛上的中型陆雀因为激烈的竞争,以及恶劣的气候变化将进化的过程缩短至22年!是真的太令人震惊了。
感谢这些研究人员,为自然界中竞争和气候条件导致的进化变化提供了第一手证据,这个研究对进化研究具有重大的意义,也是有史以来第一个记录的由于竞争而引起的物理变化事件。
这就是为什么以自然选择为基础的进化理论,依然占据主流。

参考资料文献:

1-Original research paper: Grant, Peter R., and B. Rosemary Grant. "Evolution of character displacement in Darwin's finches." science 313.5784 (2006): 224-226.

2-Science——Vol 313,lssue 5784,14 july 2006

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