作者:张章 来源:科学网 www.sciencenet.cn 发布时间:2017/11/27 21:46:38
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40亿旅鸽消失 天灾人祸葬送庞大鸽群

旅鸽无法适应小规模种群生活。图片来源:JOEL SARTORE

曾经,40亿只旅鸽在北美遮天蔽日。但到19世纪末,它们却消失不见了。近日,一项新研究显示,旅鸽的巨大数量极具讽刺意义。这种鸽子进化速度很快,但成群结队却让它们更易于被猎杀,应对其他威胁也更脆弱。

未参与该研究的美国堪萨斯大学进化生物学家A. Townsend Peterson表示,鸽子的命运可能会给其他受威胁的动物带来教训。

长期以来,科学家们一直将旅鸽的灭绝归咎于捕猎和森林砍伐,但生物学家仍然无法理解它们为什么会如此迅速而彻底地消失。旅鸽这个物种到底为什么会在半个世纪内彻底崩溃呢?

2014年,中国台湾师范大学进化生物学家黄文三(音译)和同事,提取了旅鸽的DNA,希望能解开这个谜题。博物馆保存的4只19世纪旅鸽标本的遗传材料显示,该物种的遗传多样性相对较低,这意味着大多数个体之间的差异非常小,而且旅鸽数量在数百万年里波动了1000倍。研究小组的结论是,这个物种已经开始在减少,而狩猎和栖息地的丧失只是其灭亡的推手之一。

但是这项新研究把旅鸽消失的大部分责任都归咎于人类。加州大学圣克鲁兹分校古基因组学家Beth Shapiro和同事测序了两只旅鸽的完整基因组,并分析了41只旅鸽的线粒体基因组。这些标本来自于整个鸟群。此外,研究人员还重新分析了黄文三研究小组的数据,并对其活着的近亲——斑尾鸽进行了测序。

就像黄文三的研究一样,Shapiro的分析发现,相较于旅鸽种群数量,其遗传多样性明显匮乏。然而,Shapiro团队并不认为这种低基因多样性是由旅鸽数量波动造成的。这种波动可能会均匀地影响旅鸽基因组的所有部分,但Shapiro和同事看到的是低基因多样性的集中区域。更重要的是,他们对旅鸽线粒体基因组的分析表明,至少在过去2万年间,旅鸽的数量是稳定的,这与之前人们认为的当人类开始捕猎后,旅鸽已经易受攻击的观点是相悖的。

该研究组近日在《科学》杂志上报道说,鸽子的庞大数量使其易受攻击。鸟类能更快地适应它们的环境,并在种群中迅速传播这些变化,但这也使得它们在基因上是相似的。

当一个新的威胁,例如猎人和栖息地丧失出现时,旅鸽突然发现自己的生理和行为已无法阻止数量下降。Shapiro提到,旅鸽群“从超级大国变成了超级小国,以至于它们没有时间去适应”,这在一定程度上是因为它们缺乏适应这种新生活方式的多样性。

未参与该研究的英国牛津大学进化生态学研究生Benjamin Van Doren说:“这项研究表明,旅鸽最独特的特征是其巨大数量,这在它的基因组上留下了一个持久标记。”

“Shapiro在支持自然选择也能在大量群体中发挥效用的观点上做得很好。”2014年黄文三论文的合著者、台湾师范大学进化生物学家李寿先(音译)说。但黄文三和李寿先认为,这项工作只是强化了其团队的观点,即这种鸟类的低基因多样性反射了其不断减少的种群数量。

然而,黄文三和李寿先阵营外的一些人更同意Shapiro的解释。Peterson提到,人们对旅鸽数量出现大规模波动的观点已根深蒂固。“但鉴于对大量数据资源的深入分析,我被Shapiro的观点说服了。”

无论如何,Van Doren说,旅鸽的绝迹是“一个警示故事,它告诉我们,要想成功地保护数量庞大的物种,需要保持的数量比我们想象得要高”。如果它们的数量开始下降,就可能没有坚持下去的能力,即使绝对数字可能不是很低。

据悉,旅鸽过着群居生活,而且喜欢一起南来北往,一次群飞就可能上亿只。这种鸽子体长在30到40厘米之间,双翅展开达60多厘米。19世纪80年代在密歇根州,每天有数万只旅鸽被杀死。到了19世纪90年代中期,旅鸽已经非常少见。1914年9月1日,雌鸽玛莎终老于辛辛那提动物园,旅鸽从此灭绝。(张章编译)

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2017/11/28 12:23:04 bjxuyz
人类的贪婪是地球大部分野生动物灭亡的主要原因
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