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演化让崖燕躲过车祸

作者:佚名 2015-10-30 浏览: 2,262 评论:0

摘要: 作者:许家伟 生物学者发现鸟儿能否躲过横冲直撞的车辆,原来全凭两翅的长度,这个研究也使人们在有生之年目睹动物的演化! 崖燕体长约 15 公分,展翅后阔 28~30 公分。 筑在公路桥底的飞燕鸟巢。 每年在美国有 8 千万只雀鸟被车辆撞死,在欧洲各国每年也...

作者:许家伟

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生物学者发现鸟儿能否躲过横冲直撞的车辆,原来全凭两翅的长度,这个研究也使人们在有生之年目睹动物的演化!
崖燕体长约 15 公分,展翅后阔 28~30 公分。

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筑在公路桥底的飞燕鸟巢。

每年在美国有 8 千万只雀鸟被车辆撞死,在欧洲各国每年也有35万至 2000万不等的雀鸟命丧车祸。既然这是「鸟」命关天的事,演化的机制——自然选择(natural selection)——是否会青睐那些拥有躲过车祸(不被车辆撞到)能力的雀鸟呢?

美国奥克拉荷马州塔尔萨大学(University of Tulsa)生物科学系的布朗博士(Charles R. Brown)30多年来在内布拉斯加州(Nebraska)西南平原研究崖燕(cliff swallows,学名Petrochelidon pyrrhonota)的社会行为。由于当地的平原地貌缺乏悬崖峭壁,崖燕只好在高速公路或铁路的高架桥底筑巢。布朗每天要开车巡视40个不同的崖燕聚居地点去收集崖燕栖息的数据,但有时候他会发现路旁遗留著被汽车撞死的崖燕尸体,他就停下来「捡尸」,由于很多鸟尸的驱体外观都很完整,他就本著别浪费的心态,将它们製成标本,并且登录保存。

布朗察觉到,从1982~2012年这 30年裡,在城裡筑巢的崖燕数目越来越多,但那些横死在路旁的崖燕却越来越少,他想知道:是否崖燕对于马路上车辆横冲直撞的环境发展出适应性呢?(换一个白话一点的问法就是:崖燕是否已演化出闪避车辆的能力?)

在他排除兀鹰之类的动物吃掉尸体以及车辆流量改变这些因素后,决定将那些被车撞死的标本跟那些在鸟巢中自然死亡的崖燕拿来比较一番,布朗发现两者只有一个差别——翅膀的长度。被车撞死的崖燕有比较长的翅膀(最多集中在 109~110毫米长),但在鸟巢裡自然死亡的崖燕,其翅膀的大小则出现随机的状况。经仔细比对以及统计分析后,他计算出在这30年当中,内布拉斯加崖燕族群的翅膀长度呈下降的趋势(30年内崖燕翅膀的长度平均值从111毫米下降至107毫米,少了4毫米),但被车撞死的崖燕,其翅膀长度则是续年上升(30年内从108 毫米上升至最长111~112 毫米,平均多了约4毫米)。

综合起来,布朗博士的研究证明在内布拉斯加的公路环境下,自然选择倾向保留较短肢膀的崖燕,因为短肢膀的崖燕有能力避过车子的碰撞,这是由于长的肢膀呈现较低的翼载荷(wing loading)能力,使飞行中的雀鸟不容易做出垂直抬起的动作去避开行驶中的车辆。对于这个演变,在马路上穿梭的车辆就是这个现象背后的选择压力(selective pressure),使得那些能避过车辆的崖燕能够存活下来,再经繁衍将短翅膀这个具生存优势的特质遗传下去。

对于演化生物学的研究,人们一直以为只有在「微生物」或「昆虫」这些生命週期短的物种上,才有可能在数年内见证到演化的效果,但布朗博士这项研究告诉我们:如果我们够细心、有恒心,再加上生物统计学学得好,是可以在有生之年亲眼目赌一个「动物」的演化绩效。