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头骨结构变化导致叶鼻蝠种类大爆发

2011/11/28 来源:化石网
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导读
为什么随着进化的进行,一些类群可以分异出许多属种而另一些却极少?这一长期困扰进化学家的问题,研究人员研究了一科现代蝙蝠从而回答了前述问题。

食花蜜蝙蝠(左)、食昆虫蝙蝠(中)和食水果蝙蝠(右)及它们的头骨结构(图片来自Elizabeth Dumont)

为什么随着进化的进行,一些类群可以分异出许多属种而另一些却极少?这一长期困扰进化学家的问题,日前由来自马萨诸塞大学安默斯特校区的Elizabeth Dumont、纽约州立大学石溪分校的Liliana Dávalos,以及柏林莱布尼兹动物园与野生生物研究所和加利福尼亚大学洛杉矶分校的研究者进行了解答。他们综合研究了一科现代蝙蝠内的食谱、咬合力和头骨形状,并利用现代统计学工具进行分析,记录了其特征和属种数随时间的变化,从而回答了前述问题。现代叶鼻蝠(New World Leaf-Nosed bats)科内有近200个种,而相同时间内它们的亲属却仅进化出10种。与绝大多数以昆虫为食不同,叶鼻蝠以花蜜、水果、蛙类、蜥蜴,甚至吸血为食。

一种猜想是,某些特征的进化(如头部形状)会提供资源利用的新方式,这为快速分异提供了条件。Dumont和Dávalos赞同这一观点,新解剖学结构的出现通常伴随着资源利用率的提高,而这会显著提高属种数量。例如,能吃到某种水果意味着新的生态空间,那么为了吃到这种水果,动物身体结构上的变化就会为新种的出现创造机会,而头骨形貌能够直接提供诸如食谱、咬合力方面的相关证据。为了获得大量证据支持,他们分析了超过150种蝙蝠的进化树,测量了85种共600多个体的头骨,并在野外检测了39种共500多个体的咬合力来分辨它们的食谱。

他们发现,1500万年前一种新头骨类型在叶鼻蝠中出现是导致其种类大爆发的直接原因。这种头骨类型低而宽,能为体型小巧的蝙蝠提供咬啐坚硬水果的咬合力,这直接引起水果在其食谱中份量的大大增加,继而引起属种分异。对于进化学家而言,将生物特征与解剖学改变联系起来是困难的,不过叶鼻蝠的这种“形态创新”却提供了生动的实例。

 

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