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骤变还是渐变?--物种形成争议又起
【字体: 大 中 小 】 时间:2002年05月30日 来源:
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[生物通讯]根据一篇由英国、法国、澳大利亚和美国的生物学家联合在5月28日期的美国《国家科学院学报》(PNAS)上发表的文章报道,对太平洋岛屿上鸟类的研究最终结论性地证明,新物种的形成是一个渐变而非骤变的过程。
生物学中存有争议的“奠基者效应(founder effect)”理论,认为物种形成是由于小群体流入组成新种群而突然发生的,这一过程中产生许多新基因组合,也有许多旧基因组合消失,这就是所谓的“遗传革命”。
但根据该国际研究小组在野外调查和计算机建模中发现的新证据,奠基人效应至少不适用于岛屿鸟类,鸟群改变其遗传多样性的方式是一系列连续集群现象和长期遗传漂变的结果。
“我们的研究结果显示,岛屿鸟类的物种形成不是奠基者效应导致的突发事件,而是逐渐发生的。”伦敦皇家学院的Sonya Clegg博士说道。
为进行这项研究,Clegg博士和她的合作者们足迹遍及整个西南太平洋岛屿。
Clegg博士说:“研究结果令人兴奋,因为这是首次用自然群体检验奠基者效应理论。早先的检验工作采用的都是人工群体,它们不会告诉我们多少真正的生物多样性如何进化的信息。的确,一对个体遗传组成的改变就能够形成一个新种群,但问题是这在自然界中是否真有可能发生。我们的研究结果显示:不会发生。
科学家们在一个罕见的岛屿鸟类物种--银眼(Zosterops lateralis)中检验了奠基者效应,银眼在过去的200年里,栖息于靠近澳洲大陆的太平洋西南部的列岛上。
最早用以支持奠基者效应模型的银眼集群模式是1954年由著名生物学家Ernst Mayr(著有《生物学思想发展的简史》、《生物学哲学》等著作--译者注)提出的。虽然随后在实验室中利用人工群体对该模式进行了检验,但直到现在,奠基者效应理论也未在自然群体中得到检验,这是因为自然群体检验需要明确一系列岛屿群体的集群时间。
西南太平洋岛屿得益于保存完好的集群史记录,可以提取岛屿银眼的DNA样品与澳大利亚大陆的银眼种群DNA样品以及3000年前银眼居住岛屿上的银眼DNA样品进行比较。这样,科学家就可以对现今和古老岛屿鸟类种群中的遗传组成改变做出至为关键的对照。
根据这些数据构建的岛屿鸟类计算机模型显示,单一奠基者效应不会导致银眼种群发生大的遗传改变,这一结论与奠基者效应模型相矛盾。相反,模型显示,遗传组成的改变是逐渐发生的--也许是长期遗传漂变的结果,也许是多重瓶颈效应的杰作。文章的作者估计,成功奠基种群的个体数量平均超过100只银眼。
虽然实验室研究早已证明奠基者效应的正确性,但其选择的条件局限性很大,例如,只选择了少数奠基群体。而集群时间已知的自然群体非常罕见,因而大多数研究只有在人工群体中进行,这就限制了研究结果的价值,因为群体大小是人为建立的。
生物通摘译自BIO.COM