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近日，一项发表在《科学》杂志的最新研究称，一种只生活在南美洲的食籽雀（Sporophila iberaensis）经历了一条非常罕见的进化之路，其进化速率远快于其它多数物种。
通过将S. iberaensis与其近亲茶腹食籽雀（S. hypoxantha）进行对比，研究人员确定这种食籽雀的出现源于现有变异基因的重组，而不是新的随机突变，只是它们各自的行为维持了物种分化。目前已知经历过这条进化之路的物种仅有两个，而这种食籽雀就是其中之一，它的存在对新物种形成的经典假说发起了挑战。
论文第一作者Sheela Turbek说：“本研究的一个精彩之处在于，我们从不同的角度回答了S. iberaensis这个物种是如何形成的。我们不仅收集了关于交配对象和后代身份的观测数据，还利用基因组数据估算了这两个物种在遗传水平上的相似程度。然后，我们进一步确定了S. iberaensis在卡布奇诺食籽雀家族中的位置。许多研究只涉及这些问题中的一个，并没有将所有这些不同的信息整合到一个单独的研究中。”
卡布奇诺食籽雀广泛分布于南美洲，是一类最近才出现的鸣禽。它们正在迅速分化，其中许多物种还处于进化的早期阶段。这一家族以其雄性个体的鸣声和羽色差异而闻名，而其雌鸟的外形则极为相似，难以区分。其下物种具有相近的空间生态位和营养生态位，但它们几乎不会杂交。S. iberaensis是这个家族的新成员。
那么，为什么会出现S. iberaensis这个物种？它又是如何进化而来？为探索这一问题，研究人员首先检测了S. iberaensis与S. hypoxantha在DNA上的差异，然后探讨了阻止这些近缘种杂交的潜在机制。
他们发现，这两种鸟的遗传关系非常接近，唯一的区别在于涉及羽毛颜色的基因。此外，雄鸟对同种个体的鸣声及羽色变异的攻击回应最为强烈。这些发现意味着，这两个物种能够很好地繁殖、杂交，但出于自身选择，它们没有这样做，因而加固了两者间的繁殖障碍。
在更广泛的层面上，研究人员发现S. iberaensis与当地其它卡布奇诺食籽雀共享基因组变异，但这些变异被打乱，形成了一种独特的组合。他们认为，这或许是一条进化捷径，很可能是该科不同亚种多样性的基础。
合著者Irby Lovette说：“新物种形成的最常见模式是，地理隔离数百万年后的基因突变积累。但我们发现，基因重组可以在没有地理隔离的情况下迅速发生，这几乎可以称作‘瞬间的物种形成’。”
康奈尔大学鸟类学实验室的Leonardo Campagna说：“这是鸟类中遗传变异重组如何形成新物种的最清晰的例子。”
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编译：灯丝
审稿：西莫
责编：陈之涵
期刊来源：《科学》
期刊编号：0036-8075
原文链接：
https://www.sciencedaily.com/releases/2021/03/210330171034.htm
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