從巨蟒到蜂鳥:世界最大物種的雙重新發現
近期,有關世界上最大且最重的蛇——巨型水蚺新物種的宣佈,揭示了人類對南美野生動物的認識其實相當不足。這項發現顯示出,來自亞馬遜不同地區的綠水蚺之間存在著顯著的基因差異,足以將它們劃分為兩個不同的物種。
比起一條6米長的蛇,一隻體重17 - 31克(0.6 - 1.1盎司)的鳥類長期未被我們察覺,似乎更容易理解。然而,對世界上最大蜂鳥物種的科學描述,則是南美大陸分類學資源嚴重不足的又一例證。
該研究的主要作者、康奈爾大學的傑西·威廉姆森博士在一份宣告中表示:「這些鳥兒實在太神奇了,它們的體型大約是紅喉北蜂鳥的八倍。我們早就知道有些巨型蜂鳥會遷徙,但在對這兩個種群的基因組進行測序之前,我們從未意識到它們之間的差異竟然如此之大。」早在達爾文時代,就有人觀察到一些蜂鳥在繁殖季節後會離開海岸,達爾文還推測它們可能會前往阿塔卡馬沙漠。
研究人員發現,北部巨型蜂鳥全年都生活在安第斯山脈的高海拔地區,而南部的種群則在海岸繁殖,冬季則在高山上度過。與每年從北極飛到南極再飛回的物種相比,它們的遷徙距離不算長,但就海拔變化而言,從海平面到4100米(14000英尺)的高度,這實在是非同尋常。
新墨西哥大學的克里斯·維特博士說:「它們之間的差異,就如同黑猩猩和倭黑猩猩之間的差異一樣大。這兩個物種在高海拔的越冬地確實有重疊。令人難以置信的是,直到現在才有人破解巨型蜂鳥的謎團,而這兩個物種已經分化了數百萬年。」
即便有當地人的幫助,研究團隊也沒料到會發現新物種,所以他們的研究初衷並不是驗證物種之間的關係。相反,他們是想弄清楚遷徙的鳥類在冬季去了哪裡。在使用衛星追蹤器追蹤了八隻鳥向北飛往秘魯數千公里的遷徙路線後,研究團隊意識到有不同尋常的事情發生。這段長達8300公里(5200英里)的往返旅程,很可能是世界上最長的蜂鳥遷徙路線。
對於小鳥來說,要飛到高處實在不容易,而且高處氧氣稀薄,它們還得停下來提升血液中的氧含量。可以理解的是,見過大海、品嚐過那裡奇特花蜜的鳥兒,對與那些從不離開家園的鳥兒交配並沒有太大興趣。不過,有時愛情(或慾望)總會找到出路——研究人員已經發現了一隻雜交的蜂鳥。研究人員不確定是所有巨型蜂鳥曾經都遷徙,只是有些變得太懶了,還是說長途遷徙這一行為的出現導致了物種的分化。
蜂鳥的學名「Patagona gigas」曾被認為可以描述這兩個物種,但它最初是基於一隻遷徙的蜂鳥而命名的,所以遷徙的蜂鳥保留了這個名字。研究團隊將那些不遷徙的蜂鳥命名為「Patagona chaski」,這個名字源自克丘亞語中「信使」一詞。
它們的俗名則更簡單,遷徙的蜂鳥被稱為「南方巨型蜂鳥」,而不遷徙的則被稱為「北方巨型蜂鳥」。
這項研究歷時15年,這也解釋了為什麼之前沒有人意識到它們之間的差異。秘魯鳥類學與生物多樣性中心的研究作者埃米爾·包蒂斯塔說:「捕捉巨型蜂鳥非常具有挑戰性。它們警惕性很高,對自己的領地瞭如指掌。我們必須精心選擇設定鳥網的地點。如果巨型蜂鳥看到有異常的東西,它們就不會靠近那個地方。它們比其他鳥類更機警。」平均要花146個小時架設鳥網才能捕捉到一隻蜂鳥。
一旦捕捉到蜂鳥,就需要對它們進行追蹤。因此,研究人員給蜂鳥戴上了輕到不會影響其飛行能力的「微型揹包」。更具創意的是,威廉姆森找到了一種方法,讓蜂鳥在吸食花蜜時能夠自如地懸停飛行,而不受「揹包」的幹擾。
威廉姆森在另一份宣告中說:「要設計出合適的背帶,經歷了無數次的嘗試和失敗。蜂鳥很難研究,因為它們體型輕盈、翅膀長、腿短。它們是大自然中的小特技飛行家。」
儘管遷徙的鳥類通常特別脆弱,但目前這兩個物種都沒有瀕臨滅絕。研究團隊渴望探索這兩個物種棲息地重疊的區域,以瞭解它們之間的相互作用。威廉姆森還想弄清楚它們是如何快速改變海拔高度的。她說:「它們就像微型登山者。它們是如何改變自身生理機能來完成這些遷徙活動的呢?」研究團隊的一項發現是,蜂鳥在向上遷徙時會中途停留以適應環境,此時它們的血紅蛋白水平會急劇上升。
這些研究成果已發表在《美國國家科學院院刊》上。