陆龟的进化:它们如何变的如此巨大?

巨型陆龟的进化可能并不像之前认为的那样与岛屿有关。在一项史无前例的研究中,来自阿根廷和德国的研究人员展示了迄今为止最全面的已灭绝和现存陆龟的家谱。通过分析现存物种和陆龟化石的遗传和骨学数据,他们修正了陆龟的进化——陆龟的巨人症在大陆进化了多次。

陆龟是一群生活在陆地上的乌龟,分布在从沙漠到森林的世界各地,包括希腊龟和加拉帕戈斯龟等种群。一些种群进化出了巨大的体型,外壳长度超过1米,而另一些则不超过6到8厘米。尽管自达尔文时代以来生物学家就对巨龟产生了特别的兴趣,但巨龟的进化仍然是个谜。

陆龟的进化:它们如何变的如此巨大?

所有现存的巨龟都是孤立的,这一事实可能表明它们的进化遵循了所谓的岛屿法则:岛上大型动物趋向于侏儒化,小型动物趋向于巨大化。岛屿侏儒化的一个例子是佛罗里达基鹿,岛上存在一种白尾的侏儒版——侏儒版可能是对岛上有限资源的适应。岛屿巨人症最好的例子是著名的渡渡鸟,一种从毛里求斯灭绝的不会飞的鸽子,它进化出巨大的体型可能是为了摆脱了食肉动物的压力。先前对现存陆龟的研究在一定程度上是不确定的——巨大的体型与岛上没有食肉哺乳动物有关,但研究人员也提出,当陆龟到达遥远的群岛时,它们已经是巨人了。由于现存的巨龟物种很少,如果不借助化石记录分析已灭绝的物种,这些假说就不可能得到验证。

在最近发表在《分类学》(Cladistics)杂志上的一项研究中,汇集了迄今为止已灭绝和现存陆龟中最全面的家谱。研究人员分析了现存物种的基因数据,以及化石和现存陆龟的骨骼数据。这是第一次在全球范围内研究陆龟的体型进化。这些化石揭示了过去与现在截然不同的景象。在地球历史的不同时期,巨大的体积分别在亚洲大陆、非洲、欧洲、北美和南美的多个地方独立进化。然而,所有这些物种都是最后一次冰河时期灭绝。

陆龟的进化:它们如何变的如此巨大?

研究者分析:这些化石凸显了大量已经灭绝的大陆巨型物种,并表明巨型物种的进化与岛屿无关。相反,生活在岛上的巨型陆龟,如加拉帕戈斯群岛和塞舌尔群岛的陆龟,更有可能是曾经生活在南美洲、东非或马达加斯加的不相关的巨型物种的幸存者。巨型陆龟可能是岛屿殖民者,因为它们比较小的种群更能忍受在海洋扩散过程中较长时间内水和食物的短缺。导致这些巨型陆龟灭绝的原因仍然是个谜。如果岛屿的孤立性不是驱动进化的因素,那么又是什么促使陆龟不断地进化成如此巨大呢? 研究者猜测:气候变暖和捕食者的压力在巨龟的进化过程中可能是重要因素,但情况很复杂,现有化石样本有限。这项研究的一个意想不到的结果是,地中海陆龟(包括赫曼陆龟、希腊陆龟和缘翘陆龟)实际上代表了一个侏儒谱系,因为它们的祖先原来要大得多。

陆龟的进化:它们如何变的如此巨大?

陆龟已经存在了5500多万年,可以让我们有机会去了解这个成功群体的进化过程。然而今天,在大约43种现存种群中,有17种被认为是濒危种群,更多的种群由于人类活动导致的栖息地丧失而变得脆弱。这是一个令人很失望的事实。

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