比渡渡鳥更神秘:這隻不起眼的鳥是演化史上最大的謎團
藍頭鵪鳩是一種極為古老的物種,沒有近親,現已瀕臨絕種。乍看之下,古巴藍頭鵪鳩並不起眼:灰褐色的羽毛、細長的喙,以及典型的鴿子步態。你可能會更關注古巴色彩斑斕的鸚鵡,但外表並非一切。數十年來,這隻低調的鳥類一直讓生物學家感到困惑,他們無法確定它的起源、如何抵達古巴島,以及它與哪些物種有親緣關係。
如今,科學家首次對藍頭鵪鳩的DNA進行定序,希望能解開這個謎團。然而,結果卻讓他們更加困惑。佛羅裡達自然歷史博物館的顧問兼研究主要作者潔西卡·奧斯瓦爾德表示:「這個物種長期以來一直是鳥類學中的謎團。我們選擇研究這種鴿子,是預期會得到一個奇特的結果,這可能有助於我們理解加勒比地區複雜的生物地理學。但我們沒想到它從演化角度來看竟如此獨特。」
過去,藍頭鵪鳩被認為與中美洲和南美洲的鴿子最為接近。但敏銳的生物學家開始注意到,它擁有許多與澳洲鴿子相似的特徵。然而,發表在《生物學快報》上的研究顯示,這兩種假設都不正確。藍頭鵪鳩既與澳洲物種無關,也與美洲鴿子沒有密切的親緣關係。
奧斯瓦爾德指出:「這個物種在演化上的獨特性甚至超過了渡渡鳥。渡渡鳥其實也是一種鴿子,並且至少有一個已知的近親——羅德里格斯孤鴿,現已滅絕。」研究結合DNA分析與鴿子化石的年代推測,藍頭鵪鳩可能起源於5000萬年前。這對演化生物學家來說,是一個極為古老的時間點。
奧斯瓦爾德在佛羅裡達博物館擔任博士後研究員期間進行了這項研究。該研究是美國國家科學基金會資助的一項更大計劃的一部分,旨在探討過去數千年來加勒比地區鳥類滅絕的原因。自人類抵達加勒比群島以來,約有12%的鳥類滅絕,其中包括近四英尺高的巨型貓頭鷹、十多種鸚鵡、比禿鷹大30%的猛禽,以及一種用短翅作為武器的無飛翔能力的朱鷺。
由於僅有化石可供研究,科學家們往往難以確定加勒比滅絕物種與現代物種的關係。奧斯瓦爾德開發了從加勒比鳥類化石中提取和定序古代DNA的技術。在一項早期概念驗證中,她和同事發現了一種已滅絕的加勒比洞穴秧雞,其最近親緣物種分佈在非洲、新幾內亞和紐西蘭。
藍頭鵪鳩尚未滅絕,但可能正走向這條路。古巴僅剩1000隻成年個體,面臨過度捕獵、棲息地喪失和入侵物種(如貓)的威脅。奧斯瓦爾德表示:「它已處於瀕危邊緣。」由於這種鳥類極為稀有,過去從未有人成功定序其DNA。北美博物館中僅存的幾件標本是在數十年前收集的,難以用常規方法提取DNA。
奧斯瓦爾德嘗試了她新開發的古代DNA定序技術,對1958年收集並儲存在佛羅裡達博物館的藍頭鵪鳩標本的腳墊進行了分析。她原本為化石設計的方法是否適用於儲存的組織尚不確定,她在等待結果的幾天裡感到緊張。當結果出爐時,她立即聯絡了她的同事兼前博士導師。
研究合著者大衛·斯特德曼回憶道:「她打電話給我說:『你坐穩了嗎?』我以為她會告訴我他們沒有得到任何好的定序資料,但事實恰恰相反。」斯特德曼在1995年至2021年期間擔任佛羅裡達博物館鳥類學策展人,見證了科學技術的飛速發展。
奧斯瓦爾德和斯特德曼對DNA的結果感到驚訝。加勒比地區還有其他鴿子,包括一種僅在考古遺址中發現骨頭的滅絕物種,這表明它是原住民飲食中的重要組成部分。但毫無疑問,其他加勒比鴿子都是從北美、中美洲或南美洲飛來的,它們的近親至今仍生活在那裡。
藍頭鵪鳩可能來自任何地方。斯特德曼說:「它是一種遺存物種,可能已在加勒比地區生活了很長時間。古巴是一個古老的島嶼。」它在此之前來自何處仍是個謎。要麼它代表了一個曾經多樣且廣泛分佈的鳥類王朝的最後遺存,要麼它是其他現存鴿子的奇特分支,恰好在世界還年輕時被困在古巴。
儘管藍頭鵪鳩更喜歡在地面上活動,但它的祖先幾乎肯定擁有與其他鴿子相似的強大飛行能力,這使它們能夠廣泛分佈。奧斯瓦爾德指出:「有些鳥類群體是極佳的分散者,其中之一就是鴿子。它們會飛到很遠的地方,尤其是那些以水果為食的物種,有時需要長距離移動以尋找果樹。」
參考文獻:Jessica A. Oswald等人,《基因組資料揭示古巴藍頭鵪鳩(Starnoenas cyanocephala)是一種生物地理遺存物種》,《生物學快報》,2025年1月1日。DOI: 10.1098/rsbl.2024.0464。該研究由美國國家科學基金會和維吉尼亞聯邦大學生命科學資助。