剑桥研究人员最终证明了达尔文进化论中的假设

科学
剑桥研究人员最终证明了达尔文进化论中的假设
麻省理工科技评论 2020-03-22

2020-03-22

查尔斯·达尔文去世近 140 年后,科学家首次证明了他的进化论中一个重要猜测。
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查尔斯·达尔文去世近 140 年后,科学家首次证明了他的进化论中一个重要猜测。

查尔斯·达尔文去世近 140 年后,科学家首次证明了他的进化论中一个重要猜测。

3 月 18 日,剑桥大学圣约翰学院生物人类学博士生 Laura van Holstein 在《英国皇家学会学报B(Proceedings of the Royal Society B)》上发表了一项研究,她发现哺乳动物亚种在进化中发挥的作用比之前认为的更为重要。

她的研究现在可以用来预测人类应该重点保护哪些物种,防止它们的灭绝。

物种是指一群可以交配并繁衍后代,但与其它生物却不能交配,或者交配后产生的杂种不能再繁衍的动物。有些物种包含亚种:物种内的种群由于具有不同的物理特征和各自的繁殖范围而彼此不同。例如,北部长颈鹿有三个亚种,它们通常生活在不同的地方,而红狐有 45 个亚种,遍布世界各地。人类没有亚种。

van Holstein说:“这项研究是站在巨人的肩膀上完成的。在《物种起源》的第三章中,达尔文写到,拥有更多物种的动物谱系也应该包含更多的‘变种’”。亚种是现代的定义,我对物种与亚种多样性之间关系的研究证明,亚种在物种的长期动态进化和未来进化中起着至关重要的作用。他们自始至终都扮演重要角色,这是达尔文在定义物种时的猜想。”

剑桥研究人员最终证明了达尔文进化论中的假设

图| Laura van Holstein(来源:Nordin Catic)

Holstein 通过观察数百年来博物学家收集的数据,证实了达尔文的假设。《物种起源》一书于1859年首次出版,当时达尔文刚刚结束了历时五年的探索之旅。在这本影响深远的书中,达尔文认为,生物是通过 “自然选择”的过程逐渐进化而来的,也就是我们常说的“物竞天择适者生存”。他的这一开创性研究当时极具争议,因为它与圣经的创世论相矛盾。

Holstein 的研究还证明,陆地哺乳动物(陆栖动物)、海洋哺乳动物和蝙蝠(非陆栖动物) 的进化有诸多不同,这是因为它们的栖息地不同,它们自由活动的能力也不同。

Holstein 说:“我们发现哺乳动物物种和亚种之间的进化关系因栖息地的不同而不同。亚种在非陆地和陆地栖息地以不同的方式形成、产生多样化,然后繁衍生息,这反过来又影响亚种最终进化成为物种。例如,山脉这样的自然屏障会挡住动物迁徙,把动物群体分开,然后让它们分别进化。飞行和海洋哺乳动物,如蝙蝠和海豚则在它们的环境中的物理屏障相对较少。”

这项研究探索了亚种是否是物种形成的早期阶段。van Holstein 说:“答案是肯定的。我们通过研究物种丰富度和亚种丰富度之间的关系,首次了解了进化并不是由所有群体中相同的因素决定的。”

这项研究也警告我们,人类对动物栖息地的影响不仅会影响它们现在的生存,还会在未来影响它们的进化。自然资源保护主义者可以利用这些信息来抓住工作重点。

剑桥研究人员最终证明了达尔文进化论中的假设

图|达尔文《物种起源》(来源:Nordin Catic)

Holstein 解释说:“进化模型现在可以利用这些发现来预测伐木和森林砍伐等人类活动将如何影响物种未来的进化。动物的进化取决于它们的自由活动能力和活动范围受到多大影响。动物亚种此前往往被忽视,但它们在未来更长期的进化动态中发挥着关键作用。”

Holstein现在正在研究如何利用她的发现来预测濒危物种和非濒危物种的物种形成率。

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