看体形、知生活:数据库揭示物种进化与生态系统关系

看体形、知生活:数据库揭示物种进化与生态系统关系
关于鸟类而言,除了个头,嘴巴巨细、尾巴长短好像都会影响它们在鸟类王国中的位置。由英国伦敦帝国理工学院和伦敦大学学院领导的一个全球研讨小组访问了世界各地的博物馆,研讨了近1万种鸟类的标本,覆盖了一切已知鸟类的99%以上。数据显现,翅膀、喙和尾巴的巨细能够猜测一种鸟在生态系统中的人物。研讨人员表明,考虑到许多鸟类具有重要的生态功用,例如为植物授粉、传达种子或操控害虫,该数据库或许有助于科学家了解和猜测物种的消失将怎么影响生态系统的健康。相关论文近来宣布在《天然—生态与进化》上。百年使命之前已有研讨提醒动物的体形与它们生活方法(包含饮食)之间的联络,但这是榜初次在如此大规模和准确的数据库中得到细节证明。“不同品种和体形的捕食者维持着生态系统的平衡。”未参加该研讨的德国弗里德里希·席勒大学教授Ulrich Brose告知《我国科学报》,在三维生物群落中(空气、水),体形巨大的掠食者具有安稳效果,而在二维空间(陆地),这种效果是由较小的掠食者完结的。但整体而言,体形较大的猎手和体形较小的猎物是生态系统的抱负挑选。而此次鸟类数据库的标本搜集作业跨过百年,触及加拿大、以色列、英国、美国和南非等国。新研讨通讯作者、帝国理工学院生命科学系的Joseph Tobias说:“搜集一切鸟类的丈量数据是一项艰巨的使命。曩昔150年里,数百名探险家和生物学家搜集和办理了7万件博物馆标本,这是作业的根底。”同住地球村动物、植物,乃至微生物等生命,一起居住在地球村。或许看似没有联络的两个物种,其实也有千丝万缕的联络。“猜测一个物种对生态系统的奉献,通常是经过预算它们与其他物种之间的进化联络得出的,这是根据这样一个现实——亲缘联络较近的物种在功用上往往比亲缘联络较远的物种更相似。”Tobias告知《我国科学报》。新数据库显现,整体而言,体形丈量能供给更好的猜测,由于一些亲缘联络十分悠远的物种进化出了相似的身体,以习惯相似的生活方法或饮食偏好。例如,包含海雀和海鸠在内的海雀宗族与企鹅的体形十分相似,它们的喙、身体和翅膀都适合在水下游水和捕鱼。虽然这些动物是在相反的半球进化的。这便是所谓的趋同进化。新的鸟类数据集供给了迄今为止最明晰的趋同进化画面,展现了它在全球范围内对整个动物种群的广泛影响。研讨人员查询了鸟类包含喙、尾巴、翅膀和腿的尺度以及体重在内的9项身体丈量数据,并将这些数据与它们的饮食和寻食行为进行了比较——例如,鸟类主要是在空中、地上打猎,仍是在水下捕食无脊椎动物。进化“可猜测”Tobias表明,研讨结果显现身体指数与捕食行为的相关是清楚明了的。具有长翅膀的鸟类大部分时刻都在飞翔,而有“大长腿”的鸟更喜爱在陆地散步。并且,研讨小组发现,一切身体丈量数据的组合都能高度猜测一切物种在生活方法和生态系统功用上的纤细差异。该研讨榜首作者,伦敦大学学院遗传、进化与环境系博士Alex Pigot说:“咱们的研讨结果表明,进化是一个‘可猜测’的进程。假如咱们要‘从头播映生命的磁带’,那么进化很或许会再次创造出与咱们今日看到的十分相似的生物体。”此外,Tobias 表明,能量化每一种动物在生物圈功用中的效果,关于了解当时物种灭绝和气候危机的影响十分重要。之前有研讨显现,自上世纪70年代以来,北美大陆现已失去了30亿只鸟类,简直占总数的30%。人类活动引起的气候改变在全球范围内对生物多样性产生了重要影响,而其对鸟类繁衍时刻的影响的杂乱性或许被远远轻视了。Brose表明,假如咱们把天然维护了解为维护天然免受外界搅扰的一种方法,那么动物体形研讨有助于缩小食物网理论与实践天然维护之间的距离,为最杂乱的天然生态系统的社区层面办理铺平道路。“咱们发现的体形和功用联络,为运用相似数据查询生态系统中生物多样性的效果打开了一扇窗。例如,进一步的研讨能够运用咱们的数据库猜测气候和土地运用改变对生态系统功用的影响,并为野生动物维护设定恰当的方针。”Tobias说。或许,是时分行动起来了,人们今日做出的维护决议将在未来数百万年产生影响。有研讨显现,要康复自人类初次在新西兰久居以来消失的鸟类物种数量,大约需求5000万年。德国柏林天然博物馆的Luis Valente说:“有些人以为,假如你不去管大天然,它就会很快康复过来。但现实是,至少在新西兰,大天然需求几百万年才能从人类活动中康复过来,并且或许永久也不会真实康复过来。”

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