岛屿生物多样性骑在鸟类的翅膀上

   日期:2025-08-16     来源:本站    作者:admin    浏览:53    
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  你可以知道很多事情只凭翅膀的形状就能认出鸟来。航海信天翁张开它的帆状翼型,过着与地面栖息的信天翁截然不同的生活,信天翁有长长的腿和短而粗的翅膀,它们在罕见的短时间飞行中使用它们的翅膀。

  但是鸟类翅膀的形状能告诉科学家一些有用的关于大自然是如何组织的信息吗?

  圣路易斯华盛顿大学的一项研究表明,鸟类翅膀的形状——一种远程飞行能力的代表——是影响世界各地岛屿生物多样性模式的一种特征。

  发表在《生态学快报》上的这项新研究的第一作者贾斯汀·鲍德温说:“我们的研究结果揭示了一个关键的传播特征——鸟类翅膀的形状——是如何塑造跨尺度的基本多样性模式和岛屿生物地理的。”鲍德温是华盛顿大学生态学和进化生物学项目的博士研究生。

  他说:“迄今为止,大多数研究都集中在地理因素(如面积和隔离)如何影响岛屿物种与地区的关系。”“我们的研究结果强调了物种之间特征差异的重要性,特别是与扩散能力相关的特征。”

  这项新研究植根于最早被认可的生态学模式之一。

  50年前,颇具影响力的生物学家罗伯特·h·麦克阿瑟和爱德华·o·威尔逊提出了岛屿生物地理学理论,以帮助解释岛屿上物种多样性的模式。

  该理论基于两个主要的观察结果:首先,越孤立的岛屿物种数量越少,因为物种更难到达它们;其次,较大的岛屿有更多的物种,因为它们经历的灭绝较少。第二部分产生了一种生态规律,称为岛屿物种-区域关系。

  鲍德温说:“在更大的栖息地,你会发现更多的物种。”但是,一个岛屿或保护区的面积并不是一个地方发现多少物种的唯一重要考虑因素。

  岛屿生物地理学理论虽然简单,但也有其局限性。值得注意的是,现代科学家对经典岛屿生物地理学理论如何假设物种在其扩散能力方面在生态上是等同的提出了质疑。鲍德温说:“生态学家花了很多时间试图了解其他可能推动生物多样性和物种-区域关系的因素。”

  最近发表的一项关于鸟类特征的研究为鲍德温和他的博士导师乔纳森·迈尔斯(艺术与科学学院的生物学教授)提供了一个机会,来研究一个潜在的重要因素和物种特异性因素:鸟类翅膀的形状。

  科学家们利用了鸟类手翼指数的大数据。鲍德温说:“这是衡量鸟类翅膀有多尖的一种方法。”他在这项新研究中综合了3894个岛屿上6706种鸟类的数据。

  鲍德温在解释指数值时说:“鸡、鹪鹩和食火鸡等鸟类的指数值较低,往往不会飞得很远。”“但雨燕、燕子和蜂鸟的价值很高,而且可以飞得很远。”

  鲍德温和迈尔斯使用手翼指数数据和另外两个独立的数据集来计算世界上所有11个公认的生物地理领域的新物种-地区关系。他们还计算了248个新的物种-区域关系,代表了生物地理区域内鸟类科的独特组合。

  鲍德温说:“我们在多个空间和分类尺度上重新进行了分析。”“所以,不仅是对所有不同生物地理领域的所有鸟类,而且我们在不同领域和主要目的家庭中重复了分析。”

  他们发现,鸟类翅膀形状的直观度量确实对岛屿上的生物多样性模式有很强的影响。

  鲍德温说:“在世界上鸟类传播能力较低的部分地区,物种与区域的关系非常陡峭。”这意味着岛屿面积的增加导致了物种数量的大幅增加。“但在鸟类可以移动更多的地区,物种与地区的关系更平坦。”

  他们还发现了在某些类型的岛屿上存在某种多样性“饱和”的证据。当岛屿上有很多有翅膀的鸟类可以进行长途飞行时,这种饱和似乎很重要。

  这项研究的结果可能有助于为保护决策提供信息。

  迈尔斯说:“岛屿生物地理学理论和物种-区域关系理论在生物多样性保护方面具有重要的应用,特别是在岛屿上,这些岛屿往往拥有大量仅在一个岛屿或岛屿群中发现的特有物种。”

  他说:“决定物种-区域关系的陡峭程度的生态和进化过程可以用来预测栖息地的丧失——由于森林砍伐、人类土地利用变化和海平面上升等因素——如何以及为什么会导致岛屿上的物种灭绝和生物多样性丧失。”

 
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