达尔文又对了:在这个地方,苍蝇在走,飞蛾在爬……

来源:中国生物技术网

在人类演化的历史长河中,随着饮食与环境因素的变化,从某种角度上讲,我们在某些方面丧失了一些能力,例如,由于食物不断的精细化,现代人的咬合力在不断减少,颌骨发育的也越来越小。原来的32颗牙已退化成28颗牙,虽然一部分人依然长有智齿,且28到32颗牙都属于正常范围。但这也算是一种退化,但也可以说这是一种“适应性进化”。

然而,对于其他物种来说,某些退化可就真的是有意思了。

近日,科学家们发现,几十个物种已经失去了某些非凡的能力,尤其是在南极洲和澳大利亚等大陆之间小岛上的昆虫,它们几乎都飞不起来了。

放眼望去,苍蝇在走,飞蛾在爬。。。。。。

然而,这一现象很早就已被达尔文观察到。

近日,发表在《Proceedings of the Royal Society B(皇家学会学报B)》上的一项研究中,来自莫纳什大学的两位学者采用了有力的推论方法,对达尔文关于这一现象的假说进行了解释。

大多数昆虫都会飞,然而岛屿上的昆虫通常表现出较低的飞行能力。

研究第一作者、莫纳什大学生物科学学院的博士研究生Rachel Leihy说:“达尔文当年就观察到了昆虫失去翅膀的现象。他当时和著名的植物学家约瑟夫胡克就这一现象产生的原因进行过激烈的争论。达尔文的立场看似简单:如果昆虫飞起来,就会被风吹进大海。所以,驻扎在这些岛上的昆虫都是最不愿意飞行的后代,它们最终完成了适应性进化。”

但自从胡克表达了他的怀疑之后,许多科学家也表示了怀疑。

简而言之,他们认为:是达尔文错了。

然而,几乎所有讨论都忽略了这些亚南极昆虫所在的具体位置,即“咆哮的40度”,“狂暴的50度”,它们是地球上风力最大的地方。

Leihy说:“如果达尔文确实错了,那么将无法解释为什么这么多昆虫失去了在这些岛屿上飞行的能力。”

利用来自亚南极和北极岛屿昆虫的大型新数据集,莫纳什大学的研究人员检查了每一个提出解释昆虫丧失飞行能力的观点,其中也包括达尔文的“风理论”。

他们的研究指出,达尔文对这个“风最大的地方”的预测是正确的。通常的观点都没能解释亚南极昆虫飞行能力损失的程度,但达尔文的观点却解释了这一点。尽管形式略有变化,但与现代昆虫关于飞行能力损失如何演变的研究保持一致。

多风的环境使昆虫的飞行更加困难,而且消耗能量巨大,原本非凡的能力成为了负担。因此,昆虫停止对飞行及其昂贵的基础资源(翅膀和肌肉)的“投资”,并将资源重新定向到繁殖上。

Leihy说:“在160年后,达尔文的思想继续为生态学带来了见解,着实令我们钦佩。”

研究通讯作者、生物科学学院的Steven Chown教授补充说,南极地区是一个非凡的实验室,在这里可以解决世界上一些最持久的谜团,并可以验证那些最重要的观点。

论文链接:

https://doi.org/10.1098/rspb.2020.2121

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