《孤岛进化:寻找植物中的孤岛综合症》
Evolution in Isolation: The Search for an Island
Syndrome in Plants
作者:Kevin C.
Burns
出版社: Cambridge
University Press
索书号:Q948.5/B967/2019/Y
ISBN:978-1108422017
达尔文在进行环球考察时曾于1835年登上了位于太平洋中部的加拉帕戈斯群岛( Galapagos
Islands)并在那里看到了很多种羽色平淡的雀形目小鸟这些鸟给 达尔文留下了深刻的印象并促使他提出了震惊世界的自然选择进化学说。 现在这些鸟已被统称为达尔文地雀。 在研究生物进化时,远岛动物虽然数量很少,但所起的作用却很大。岛就像一个天然实验室可在没有外力干扰的情况下研究岛上动物的进化过程和进化结果,而加拉帕戈斯群岛上的达尔文地雀就是这方面研究的一个最好实例。 加拉帕戈斯群岛是火山岛,位于南美洲西海岸约 900k m 处的太平洋中,该群岛大约是在 100多万年前从海中隆起的,从未与大陆相连过。因此岛上的所有动物都是越洋来到岛上的,目前只有很少的动物在岛上定居了下来。 其中除达尔文地雀外,还包括2 种哺乳动物、5种爬行动物、6种鸣禽和5种其他陆生鸟类。 岛上有些动物与大陆的同种个体很难区分,还有一些与大陆同种个体稍有差异,但也有少数种类与大陆物种极不相同,如巨大的陆龟和嘲鸫。 这些动物是很早以前就来到加拉帕戈斯群岛的。 此外,地方物种本身在各个岛上也有不同程度的变异这说明这些物种在来到加拉帕戈斯群岛后也歧化出了一些变种。 达尔文地雀在这些方面表现得最为明显,它们不仅在不同的岛上发生了变异,甚至在同一个大岛上会同时生活着多达10种不同的地雀。
达尔文地雀提供了一个因地理隔离而导致新物种起源的证据。 正如前面所讲,在以昆虫为食的树栖地雀中有3个物种形态非常相似,它们分别是属于同一个属的大树地雀、中树地雀和小树地雀, 其中的大树地雀喙的大小也有所歧化,生活在最南面岛屿上的个体喙比较小、羽色偏暗;生活在最北面岛屿上的个体喙比较大;而生活在中部岛屿上的个体喙最大且有点像鹦鹉的喙。有证据表明,这3种不同类型的大树地雀都来自一个共同祖先,其表现出的差异都是因地理隔离而产生的,但它们的差异还没有大到能把它们看成 3个独立的物种,目前还只认为是3个亚种,如果继续长时间地隔离下去,就很可能最终演化为3个新物种。 这种情况一旦成为现实,那它们要想共同生活在一起实现 共存就必须满足两个条件:首先是要避免杂交,鸟类避免种间杂交的机制往往是靠形态的差异和叫声的不同,而达尔文地雀彼此相互辨认和识别则主要是靠喙的大小;其次是靠食性的分化,即两个物种避免吃同样的食物,如果两个物种所吃的食物完全相同,那么适应能力较强的物种就会把另一物种从共同生活的区域内排挤掉(竞争排除原理)。 正因为如此,加拉帕戈斯群岛达尔文地雀喙大小的差异不仅仅是地理隔离的产物,而且也是适应于取食不同食物的结果,这有利于它们在加拉帕戈斯群岛上的长期共存。 对其他鸟类来说,近缘物种实现共存主要是靠取食地点的不同、取食方法的差异和所吃食物种类和大小的不同。 应当说物种分化的关键是地理隔离。 进化学者通常认为新物种的进化是靠逐渐适应在同一区域不同生境内的生存而实现的但尚无充分的证据证明地理隔离是新物种产生的唯一途径,至少在鸟类中是这样。 达尔文地雀就是说明这一问题的一个极好实例Cocos 岛上的一种地雀与群岛其他岛屿上的地雀非常不同,说明它已在隔离状态下生活了很长时间。 尽管岛上的食物和栖息地是多种多样的,而且缺乏其他鸟类的竞争,但Cocos 岛上的地雀仍然是一个单一物种,这是因为Cocos 岛是远离加拉帕戈斯群岛的一个隔绝孤立的小岛,它为生物的形态分化提供了绝好的 机会。 其实在整个加拉帕戈斯群岛都是形态分化和生物进化的大实验场,因为最初来到这里的物种可以分散到群岛中各个独立的小岛上去定居,这无疑就为生物的形态分化和进化创造了必要的条件。
《孤岛进化:寻找植物中的孤岛综合症》一书于2019由 Cambridge
University Press出版,作者是Kevin C. Burns。Kevin C. Burns是新西兰惠灵顿维多利亚大学的教授。他从事实践研究已有十五年,在《生态学》、《生态学快报》和《科学》等科学期刊上发表了100多篇论文。伯恩斯对岛屿上的生物如何进化非常着迷,他曾在世界各地的群岛上工作过,包括新喀里多尼亚、新西兰、查塔姆群岛、加利福尼亚群岛和罗德豪岛。
海洋岛屿是独特生物的储藏室。长期以来,动物学家一直对岛上动物着迷,因为它们违反了所有规则。在岛屿上,快速、紧张的小鸟不断进化,变得丰满、温顺、不会飞。岛屿上也进化出了同样奇怪和奇妙的植物。然而,相对于动物来说,人们对植物的了解非常少。在岛屿上,植物在扩散能力、大小和防御能力方面是否反复进化出类似的模式?本卷首次用现代定量方法回答了这个问题。它不仅回顾了关于防御差异、扩散损失、规模变化、繁殖系统变化和火灾适应损失的文献,还重点介绍了新数据,以填补当前认识的空白。通过坚定地确立目前已知的岛屿植物进化重复模式,本书为未来的研究提供了一个路线图。
本书作为讲述海岛进化的书籍,内容专业详实,语言浅显易懂,具有以下特点:
1、语言浅显易懂,图文结合,帮助读者理解
2、含有大量参考文献,帮助读者进一步理解海岛进化的相关知识
3、本书最后罗列大量海岛进化的专业词汇
本书目录
第一章 高海岛动物的象征
第二章 防御的差异
第三章 分散性的差异
第四章 生殖生物学
第五章 大小的变化
第六章 火适应特征的丧失
第七章 结论:标志性海岛植物
王昊宇 武汉大学生命科学学院 博士研究生