達爾文之問，百年難題，又有了新突破
iNature：達爾文雀，一組來自加拉帕戈斯群島18種特有的雀類，是一個典型的適應性的例子：單一的祖先物種可繁殖產生不同種類的的物種，往往快速連續進行。這些鳥類是進化生物學家在自然選擇的最著名的例子。這個問題，Lamichhaney等人已經成功地觀察到一個比自然選擇更難以捉摸的新的物種（形態）形成的過程。因為物種形成通常發生在人類長時間觀察範圍內，所以在此之前，只有在具有非常快的世代的生物體中如病毒和細菌，科學家們可直接觀察到此現象。Lamichhaney等人通過直接觀察和DNA測序顯示新物種可以在三代以內快速形成。在這種情況下，不同物種間的雜交是形成的關鍵。(另外，iNature也推出：生物有故事 「鬥嘴」的達爾文雀（汪鴻儒），作為背景知識，背靠背進行講解)
Lamichhaney等人在1981年報道一個雄性大仙人掌雀（Geospiza conirostris）抵達了加拉帕戈斯群島達芙妮島。羅斯瑪麗和彼得·格蘭特和他們的合作者在那裡注意到它，並且把它捆起來以觀察它做了什麼。雖然這個島上沒有這個物種的其他個體，但是Lamichhaney等人觀察到這隻鳥成功地找到了一個中等地面雀，G.fortis。這一對產生了後代，除了一個例外，雜種譜系僅在譜系內繁殖，是從原始譜系中尋找了30多年的退化的伴侶。因為它們比達芙妮島的其他雀類有更大的體型，所以它們被稱為「大鳥」。
達爾文雀的演化過程
Lamichhaney的發現是具有開創性的，主要有兩個原因：首先，他們證明了物種形成的機制，在進化生物學雜交中有一些有爭議的歷史，沒有重複的基因組，以同倍體雜種形態著名；其次，通過直接觀察這種演化機制，表明這一過程不僅可能發生，而且可以迅速發生。
第六代大鳥的譜系
雖然在動物中雜交現象並不少見，但更多時候會導致多樣性的侵蝕而不是起源，因為它可以合併以前不同的物種。混合物形態是一個例外。多倍體雜種形態包括在雜種（通常是植物）中親本基因組的複製，由於其染色體數目不同，其提供了與親本物種育種的障礙。同倍體雜種譜系在成為一個物種時需要克服兩個關鍵挑戰：一：它們必須通過雜交避免重新陷入一個或兩個親本物種中；二：它們必須經常與一個或兩個親本物種。對於大鳥的血統來說，克服這些挑戰的關鍵在於歌曲和喙的形狀。
形態學變異
在達爾文的雀研究中，歌是從父親那裡學到的。由於最初的移民雀是雄性，這意味著他的所有後代學到了一首與島上其他鳥類不同的歌誘使他們選擇彼此作為配偶，並在此後的幾代中促進雜種世系的獨家繁殖。此外，移民雀比達芙妮島中地面雀大70％，並且還有一個更大，更尖的喙。這隻鳥的雜種後代和他的中等大小的雀科大小與父母雙方有明顯的喙尺寸。這使得大鳥系列的個體能夠利用比中等地面雀更大更硬的種子，從而導致與達芙妮少校的其他種類不同的飲食。此外，鳥類世代相繼增加喙尺寸的趨勢與自然選擇增加喙尺寸一致，可能進一步減少與其他物種重疊的食物。
加拉帕戈斯群島的地圖
確定通過同倍體雜種形態產生的物種是否能夠長期存在（數千年至數百萬年），以及它們的持久性與通過其他物種形成機制產生的物種如長期地理隔離形成的物種。通過同倍體雜交物種形成的物種可能消失的速度與其出現的速度一樣快。這對於了解這一過程是否有助於生物多樣性的建立具有重要意義。大鳥的命運將提供一個答案。雖然長期演化分析是困難的，但這項研究表明，收集這些數據集的巨大努力同樣具有巨大的價值。
http://science.sciencemag.org/content/359/6372/157
http://science.sciencemag.org/content/359/6372/224.full
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