(图片:金冠侏儒鸟是通过乳光侏儒鸟和雪顶侏儒鸟异种交配而成的) PHOTO COURTESY OF FABIO OLMOS

美人鱼,半人马,狮身人面像——有什么能比神话里的杂交更让人充满幻想呢?对物种杂交的尝试是真实但罕见的,杂交动物的种群会与双亲分离以发展新的、独特的物种。

最近在美国国家科学院的一项研究表明,一种头上带有黄色羽毛的绿色小亚马逊鸟,名叫金冠侏儒鸟,它的存在即是物种杂交的成果。

这项由多伦多大学前博士生阿尔弗雷多巴雷拉-古兹曼(Alfredo Barrera-Guzman)及多伦多大学士嘉堡校区副教授杰森(Jason Weir)的研究发现,这种鸟是乳光侏儒鸟和雪顶侏儒鸟异种交配而成的。

金冠侏儒鸟在1957年被首次发现,由于几十年来躲避鸟类学者,直到2002年才被重新发现。尽管如此,人们一直怀疑这只鸟可能有杂交起源。

巴雷拉古兹曼和他的团队通过对金冠侏儒鸟基因组测序证实了这一假设。他们发现金冠侏儒鸟百分之八十的DNA来自于乳光侏儒鸟,而剩下百分之二十来自于雪顶侏儒鸟。

“在传统的物种中,你希望看到基因分化”,巴雷拉古兹曼说,“这一物种甚至没有自己的线粒体DNA”。混合基因组便已清晰表明金冠侏儒鸟是杂交起源的。

金冠侏儒鸟的栖息地位于乳光侏儒鸟和雪顶侏儒鸟的栖息地之间,这正表明了它与其他两个物种之间的关系。

几十万年前的冰川时期,可能迫使乳光侏儒鸟和雪顶侏儒鸟接触,允许它们偶尔异种交配并产生杂交。随着时间的推移,类似山脉这样的物理障碍不断发展,导致这些杂交种的种群隔离,阻碍了它们与亲代物种的繁殖。这将使生殖隔离种群,成为了一个新物种生成的先决条件。

金冠侏儒鸟与其亲代物种的相似性也是一个线索,虽然有它外表仍有一处解释不通的地方:它的颜色。通常情况下,杂交物种会具有双亲的特性,或形成某种中间形式。

金冠侏儒鸟的头既不像乳光侏儒鸟那样闪色的,也不想雪顶侏儒鸟一样亮白色的,黄色并没有介于这两种颜色的中间。

这有部分原因是因为乳光侏儒鸟和雪顶侏儒鸟的颜色都不来源于染料,而是结构着色产生的。它的颜色是由羽毛处微观角蛋白的排列决定的。

研究人员将金冠侏儒鸟的羽毛在显微镜下进行检测,发现实际的体系结构——即羽毛如何排列——是两种亲代物种的中间结构。

不过,这中间结构仍不熟练于产生中间颜色。相反,黄色来自于鸟类饮食中的类胡罗卜素。当类胡萝卜素从羽毛中移出后,鸟就会剩下一个相对暗淡的颜色了。

巴雷拉认为金冠侏儒鸟可能会从零开始着色。他还认为羽毛的颜色与吸引异性相关。

这项研究不仅证实了几十年前的假设,而且还具有保护意义。由于金冠侏儒鸟的栖息地面临森林砍伐的压力,它有着灭绝的风险。“如果我们失去了这个物种,我们会失去一个独一无二的进化的成果”,巴雷拉古兹曼说,“通过学习杂交物种是如何产生的,也许我们可以学习到如何更适当的管理遗传的多样性”。


翻译/Translate: 刘卓颖/Zhuoying Cathy Liu

校对/Proof: 沈梦溪/Mengxi Charlotte Shen