地球上最贫瘠的环境能更快孕育出新物种

据外媒报道，最近一项对近1300种不同鸟类的基因研究表明，物种较少的地区比生物多样性丰富的地区更能频繁地繁殖出新物种。

自然资源在全球的分布并不均匀。 例如，南美洲的安第斯山脉是多种独特动植物的家园，其中一些是地球上独一无二的，在其他地区尚未发现。 但安第斯山脉的恶劣气候与亚马逊盆地等生物多样性“热点”不同。

所谓的生物多样性“热点”仅覆盖地球表面的 2.3%，大部分位于热带地区，那里生长着世界上 50% 的已知植物物种和约 77% 的陆生脊椎动物物种。

科学家此前认为，亚马逊流域等地区物种丰富，很大程度上是因为该地区是生物多样性发展的“引擎”，新物种的进化速度比世界其他地区更快。 但关于鸟类进化的新研究可能会推翻这一假设，转而支持相反的观点，即物种较少的地区实际上比植物和动物种类最多的地区产生新物种的速度更快。

在《科学》杂志上发表的最新研究中，研究人员表示，网生物多样性“冷点”经常出现在寒冷、干燥和不稳定的环境中，尽管研究人员发现鸟类稀少的地区往往蕴藏着许多新物种。 物种，但它们无法长期繁殖，因为恶劣、不稳定的环境常常导致新的生命形式灭绝。

相比之下，更为人所知的生物多样性热点地区温暖、宜居且相对稳定，现已聚集了大量物种。 但事实上，研究人员发现，从生物进化的角度来看，生活在亚马逊雨林中的无数鸟类物种都拥有古老的物种起源历史。

研究作者、美国田纳西大学进化生物学家伊丽莎白德雷贝里（ ）表示：“我们的研究结果表明，这些生物多样性热点并不是物种诞生或多样化的起源，亚马逊盆地确实孕育了一些新物种，只是不像在更极端、更恶劣的环境中那样频繁，例如安第斯山脉干燥的普纳草原。

这些发现扩展了对近 1,300 种鸟类基因的研究，这些鸟类大多来自南美鸣禽亚目，其中大多数是较小的雀形目鸟类，跨越几个大陆，但在南美洲发现的种类最多，那里有近三分之一的雀鸟。生活着已知的鸟类。 北美洲的鸟类爱好者可能对鸣禽亚目很熟悉，但南美洲鸣禽亚目的代表包括：樵夫、蚁鸟、侏儒鸟和伞鸟。

研究人员的主要目标是通过对每个物种的 DNA 进行测序，为这些鸟类创建一个更精确、更详细的进化树或系统发育树，完成后，他们希望分析和收集更多的进化数据，以确定为什么有些地区的物种比其他地区多。

在八年的时间里，一项国际合作成功获得了 1,940 个鸟类样本，代表 1,306 种鸣禽亚目中的 1,287 种，尽管收集的样本网中缺少 19 种。 记录中仍然包含地球上大约 10,000 种已知鸟类的 10% 以上。

密歇根大学动物博物馆的进化生物学家本温格说：“建立一个完整的植物和动物物种系统，以显示所有鸟类如何相互关联，是一项艰巨的任务。” 非常偏远的地区，分布范围非常小，博物馆藏品的标本散落在世界各地的抽屉和冰柜中。”

此外，用于建立所收集物种之间进化关系的每个 DNA 样本均在 2,000 多个基因位置上进行了测序。 加拿大多伦多大学的进化生物学家杰森韦尔（Jason Weil）没有参与这项最新研究，他指出，研究如此多的亚鸣禽基因组将创建一个大规模且高度准确的系统发育学。

该研究项目的 21 名合作者花了六年时间对系统发育核心的所有样本的 DNA 进行追踪和测序。 他们首先从世界各地的博物馆藏品中收集样本，但他们很快意识到还需要几个月的时间。 在野外收集了 100 多种博物馆找不到的物种。 研究小组收到样本后，将其送往佛罗里达州的一个实验室进行基因测序。 2018 年，研究人员将数据整理成系统发育树，显示近 1,300 种鸟类之间的相互关系，最终，该团队开始分析总计近 4 TB 的遗传密码，以找到新物种的出现时间和地点。

分析表明，预测一个地区是网否会高速产生新物种的最佳指标是有多少物种生活在那里，而不是气候和地理特征等环境因素。 研究小组惊讶地发现，物种丰富度与新物种出现的速度之间呈反比关系，在 1000 多种亚鸣鸟中，物种丰富的地区产生新物种的速度通常较慢。

哈佛大学进化生物学家古斯塔沃布拉沃（ Bravo）表示：“似乎正在发生的事情是，像亚马逊这样的物种丰富度高的地区，新物种的诞生率较低，因为环境更加稳定，有利于物种的生存和繁殖。” 因此，亚马逊地区的物种数量一直在增加，因为这些物种的寿命通常更长。”

另一方面，他指出，物种多样性低、物种形成率高的地区可能物种很少，因为其极其多变的环境不断杀死新来者。

“这份报告指出了一种进化模式，它推翻了一些我认为可能适用于鸟类以外动物的常见假设，”未参与这项研究的佛罗里达大学进化生物学家丽贝卡金博尔 ( ) 说。 种群，这表明我们有能力收集和分析几乎所有主要物种的数据，并开始提出有关进化模式的重大问题。”

布拉沃说，研究小组继续深入研究，看看如何确定当纳入更多生物因素（例如物种的行为、生态或体型）时如何维持生物模式。 他说：“这项研究提出的一种解释是，也许恶劣的环境会更频繁地产生新物种，因为物种之间的竞争较少，新物种有更好的生存机会。

金博尔说，这些发现提高了人类保护生态系统的紧迫性，这些生态系统虽然看似贫瘠，但实际上可能为新物种的进化提供温室。 同时，该研究还为生物多样性热点地区栖息地和物种加速衰退提供了清晰的理论框架。 目前，人类正在推动世界各地物种灭绝的速度逐年加快。 最新研究表明，生物多样性最丰富的地区可能由于物种形成率较低而恢复最慢。 （叶倾城）