藉助遺傳分析等檢測技術 科學家成功解析第一種雜交鳥類

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來自加拿大多倫多大學土嘉堡分校的研究團隊對亞馬遜熱帶雨林中發現的已知第一種雜交鳥類進行了描述。

通過一系列遺傳分析和其他檢測，研究團隊揭示出金冠嬌鶲（學名：Lepidothrix vilasboasi）其實是一個雜交物種。這種藍冠嬌鶲屬鳥類於1957年在巴西被首次發現，但直到2002年才重新進入人們的視線。

研究作者、多倫多大學土嘉堡分校助理教授賈森·韋爾（Jason Weir）說：「儘管雜交植物非常普遍，但脊椎動物中的雜交物種卻極其罕見。」

雄性金冠嬌鶲具有獨特的黃色冠羽，顏色比其雙親物種都要暗淡許多。

雜交物種的形成源於雙親物種交配產生的雜交種群，當這一種群無法再與雙親種群自由雜交時，雜交物種便真正形成。對金冠嬌鶲而言，其雙親物種分別是白頂嬌鶲（學名：Lepidothrix nattereri）和乳白冠嬌鶲（學名：Lepidothrix iris）。白頂嬌鶲具有雪白色的冠羽，而乳白冠嬌鶲的冠羽則呈現鮮艷的彩虹色。

賈森·韋爾和他的團隊在兩次巴西野外考察中採集了基因和羽毛標本，之後對金冠嬌鶲基因組的大部分進行了測序，包括16000個基因標記。他們發現，金冠嬌鶲基因組有大約20%來自白頂嬌鶲，約80%來自乳白冠嬌鶲。

研究人員還利用聚結模型（coalescent modelling）方法揭示了金冠嬌鶲與雙親物種分離的時間。他們發現，白頂嬌鶲和乳白冠嬌鶲的交配發生在大約18萬年前，而這兩個物種都是從大約30萬年前的一個共同祖先分化而來。按照亞馬遜雨林物種演化的標準，這三種嬌鶲都是非常「年輕」的鳥類。

賈森·韋爾是新世界鳥類多樣性的專家，他說：「大多數亞馬遜雨林鳥類都是在大約150萬到400萬年前分化出來，因此它們都是相對年輕的鳥類物種。」

雄性金冠嬌鶲具有獨特的黃色冠羽，顏色比其雙親物種都要暗淡許多。為了深入了解這一不同尋常的特徵，研究人員利用電子顯微鏡對這三種嬌鶲的冠羽角蛋白進行了觀察。他們發現，兩個雙親物種的角蛋白具有截然不同的結構排列模式，導致雄鳥冠羽呈現高反射性的顏色，使它們能在光線較弱的雨林深處向雌鳥炫耀。至於金冠嬌鶲，則融合了兩個親代物種的角蛋白結構。「金冠嬌鶲最終形成了介於中間的角蛋白結構，結果兩方面都沒做好，它們的冠羽既不夠雪白，也沒有反射性的彩虹色，」賈森·韋爾說道。

研究人員推測，由於角蛋白結構的原因，雄性金冠嬌鶲很可能在物種形成初期具有灰白色或灰色羽毛，但最終演化出了黃色冠羽，作為吸引雌鳥的替代方法。於是，我們現在看到的就是一個顏色獨特的新物種。

金冠嬌鶲生活在中南美洲的熱帶雨林中，棲息地面積大約為200平方千米，與白頂嬌鶲和乳白冠嬌鶲的棲息地以一條寬廣的大河隔開。賈森·韋爾指出，金冠嬌鶲之所以能作為一個物種存續下來，在很大程度上要歸功於這條大河。在上一次冰河期，熱帶雨林面積縮小，寬廣的河流形成天然屏障，使金冠嬌鶲與其雙親物種在地理上隔絕開來。

如果沒有地理隔離，我們很難會見到雜交生物演化成獨立的物種。自然界中還有一些潛在的雜交物種，比如北美洲東部的紅狼很可能就是郊狼和灰狼的雜交後代。儘管自然界中確實存在著不少兩個物種的雜交後代，但正如韋爾所指出的，大部分情況下，這些動物都不會發展出成為新物種的獨特特徵。「正是這些特徵使金冠嬌鶲成為了一種全新的動物，」韋爾說道。

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