@ 2016.06.30 , 16:30

想进化?为爱发光吧!

最新研究发现,为了吸引配偶而发光的动物比其他物种更容易进化,成为性选择可以促使物种进化的新证据。

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性选择的例子:雌鸟偏好拥有长尾的雄鸟,所以雄鸟尾部越长,巢数越多(studyblue.com)

萤火虫会发光,招潮蟹有巨钳,侏儒鸟会跳舞,它们都为了吸引异性而进化出一身好本领。科学家一直猜测这种性选择可能会导致物种的进化。什么是性选择?例如说有两群雌鸟,分别喜欢黑色和白色的雄鸟。那么即使这两群雌鸟在其他的方面完全相同,仅仅因为喜欢不同的毛色也会让这种鸟进化成两个不同的物种。“很多在进化上关系很近的物种只是在性的方面存在差异。”

但事实上,这种想法很难验证。“很多科学家尝试过这种性选择导致进化的思路,不同的研究得到的却是不一样的结果。”可能是因为前人的眼光太狭窄,每个人只研究了一小类生物,而不是在整棵进化树上去寻找答案。

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一种深海的虾(canyouactually.com)

很多生物都会发光,从昆虫到鱼类再到章鱼,有的为了吓走捕食者,有的为了吸引猎物,有的为了吸引异性,发光的理由各不相同。而在整个动物界的进化过程中,这种发光的性状独立出现了整整40次(不是指一共只有40种发光动物),是整个研究的数据来源。

Emily Ellis 和 Todd Oakley,两位加州大学圣巴巴拉分校的科学家,从大量文献里梳理出了21个发光动物类群各自的进化分叉。其中一类为了吸引异性而发光,而其他动物(全部都是海洋生物)的发光是为了伪装自己。这种伪装和鱼类的白色肚子的原理一样:当位于下方的捕食者向上看来寻找猎物的时候,肚子会发光的鱼类就会和上方的海面融为一体,不会被捕食者发现。

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不知道这是什么东西(canyouactually.com)

两名研究者把注意力集中到了一种特定类型的进化分叉上:从同一个祖先进化出两个物种,一种为爱发光,另一种则不会发光。他们在这棵进化树上找到了10个这样的分叉,然后比较了两个分支的物种数。

作为对比,他们也找到了另外11个分叉,其中的发光物种是为了伪装自己而发光。通过检查这类进化分叉的物种数,就可以验证是不是无论什么理由,只要会发光,物种就会更容易进化。

分析的结果已经发表在Current Biology上,证实了为爱发光的物种的确会进化出更多的新物种(比它们的暗淡近亲平均多了整整8倍),而且会加快进化的速度(超过一半高于预期值);另一方面,光学迷彩不会提高新物种形成的数量或者速率。比如说,会发光的鲨鱼,统称“灯笼鲨”,一共有37个物种;而他们只有一种不发光的近亲。

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也不知道这是什么东西(canyouactually.com)

纽约州立大学的Fredric Vencl作出了自己的评价:在这次的研究发表之前,还没有很多证据可以证明性选择会促进物种进化。值得注意的是,两名研究者运用了一种“保守”的分析方法:利用了大量物种的数据来计算预期进化速率,这样会让他们不容易看出为爱发光和进化的相关性。也就是说,两个科学家自己提高了得出结论的难度。无论如何,他们的确找到了爱光和进化的相关性(此处应该有掌声)。

除了解决了一个科学难题,这项研究还向我们展示了发光生物的多样性:从萤火虫到鲨鱼再到怪异的海洋蠕虫,全世界的动物都会为了吸引异性而发出光芒。“他们有了好想法,动手分析了数据,结果就找到了结论。这是一次酸爽的研究。”

本文译自 Sciencemag,由译者 VC 基于创作共用协议(BY-NC)发布。


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