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2014年4月29日 星期二
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港大悉大研「達爾文島」物種變化


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■港大及悉大的科學家以新觀點解釋「達爾文群島」上獨有的生物分布。圖為當地獨有的加拉帕戈斯象龜。資料圖片

香港文匯報訊(記者 鄭伊莎)達爾文在19世紀中提出進化論,對後世關於生物演化的理解有決定性影響,是過去100多年的自然科學權威;而其「物競天擇」理論,主要啟發自他於太平洋東部加拉帕戈斯群島(Galapagos archipelago)上對雀鳥、象龜等的生物多樣性調研,亦讓該處被稱為「達爾文群島」。針對加拉帕戈斯的特殊生態,香港大學與悉尼大學科學家合作,建構過去70萬年間當地地質運動與物種變化的邏輯模型,揭示海水水位升降曾令散落的群島變成大型島嶼,成功以嶄新觀點,解釋當地獨有的生物分布及基因演化模式,為達爾文的進化故事,續寫當代新一章。

全球最大「自然生物實驗室」

加拉帕戈斯群島由16個島組成,位於赤道東太平洋一帶,是地球上最重要的生物多樣性熱點之一。群島上的火山鏈是全球最大型的「自然生物實驗室」,鳥類及爬蟲類物種豐富,但分布情況獨特,部分只聚居於特定島嶼,卻在其他島上無跡可尋。那吸引科學家從中解開生物進化的奧秘,包括在19世紀30年代達爾文多次前往長時間研究,當中例如象龜、鳥類及蜥蜴g等的近親亞種,更啟發出他對進化論的思考。

港大地球科學系副教授Jason Ali與悉尼大學地質學家Jonathan Aitchison,進一步解開加拉帕戈斯的物種演化及分布,與地質運動變化的關係。他們的合作研究模擬過去70萬年間群島的海水水位變化,發現海岸線曾多次降低達130米至210米,導致多個散落「合併」成一個大型島嶼,時間長達1萬年,容許物種以特有模式遷移及演化,其後水位再升高,有關生物群體的基因遂被海水隔離「被困」於個別孤島上。

成果刊《生物地理學期刊》

他們又發現不同動物對此種周期性的「解放」有不同反應,從而建構出一系列邏輯模型,並比較現時物種於不同島嶼的分布情況數據,成功確認包括游蛇、熔岩蜥蜴、陸鬣蜥和壁虎等多個物種,其遷移分布及演化,與海水水位變化資料吻合,屬重要的科學證據,以解釋群島上的生物進化。是次研究並為物種進化過程提出嶄新觀點,成果獲刊登於《生物地理學期刊》。他們又指,未來發展DNA「分子時鐘」研究,亦有望可識別及驗證出這種進化模式。

不過,當地特有體形超大普遍身長達1.5 米的加拉帕戈斯象龜,其基因及分布情況複雜,屬唯一不能用該模型解釋的陸上爬行動物;二人的研究推論指,有關象龜曾作為人類肉食來源,被帶到不同島嶼,因而出現近親基因交雜互通情況,為這種傳奇性動物的進化故事帶來多一層謎團。

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