达尔文进化论中的部分假说被首次证实

剑桥大学圣约翰学院生物人类学博士生劳拉·范·荷尔斯泰因发现，哺乳动物的亚种在进化中扮演的角色比以前认为的更重要。亚种在物种的长期进化动力学和未来进化中起着关键作用。

物种起源|照片来源:诺丁中航

1859年，《物种起源》首次出版。查尔斯·达尔文在结束了五年的发现之旅后，写下了这本里程碑式的科学著作。

达尔文认为生物体是通过一个叫做自然选择的过程逐渐进化的，自然选择通常也被称为“适者生存”达尔文的开创性研究在当时备受争议，因为它与《创世纪》中的描述大相径庭。

达尔文在《物种起源》中写道(周、叶杜庄、方宗羲译):

因为我认为物种只是具有明显特征和明确界限的变种，所以我认为大属的物种应该比小属的物种有更多的变种。因为，在许多非常相似的物种(即同一物种)已经形成的地区，根据一般规律，应该有许多变种，即早期的物种正在形成。在许多大树生长的地方，我们可以期待找到小树。

然而，在达尔文去世近140年后，科学家首次证实了进化假说的这一部分。剑桥大学圣约翰学院生物人类学博士生劳拉·范·荷尔斯泰因发现，哺乳动物的亚种在进化中扮演的角色比以前认为的更重要。亚种在物种的长期进化动力学和未来进化中起着关键作用。这项研究最近发表在英国皇家学会杂志上

一个动物物种指的是一群可以在一群中*杂交的动物。一些物种还包含一个较低层次的分类单元-亚种，即，由于生理特征和繁殖范围的差异，在一个物种种群中的较小种群。例如，北方长颈鹿有三个亚种。不同的亚种通常生活在不同的地方，而红狐有45个已知的亚种，分布在世界各地。

物种形成通常是物种内部种群极度分化的结果。种群之间的差异使它们走在独立的进化轨道上。达尔文在《物种起源》中预言了这种联系。他认为物种越多，动物谱系中就应该包含越多的“品种”。也可以理解，物种丰富度和亚种丰富度之间应该有相关性。

2017年，一组生物学家发现了173种鸟类的种群差异率和物种形成率之间的显著相关性，这似乎受到地理(纬度)的影响。但是在哺乳动物中，这种关系还没有被测试过。

在这项新的研究中，范荷斯坦探索了哺乳动物物种和亚种多样性之间的关系。她“站在巨人的肩膀上”，从威尔逊和里德的“世界哺乳动物物种”数据库中收集数据。这是一个全球哺乳动物分类数据库，包含了世界各地分类学家数百年的工作。

劳拉·范·荷尔斯泰因在剑桥大学圣约翰学院持有《物种起源》的第一版。|照片来源:诺丁中航

她发现，如果把哺乳动物作为一个整体来考虑，这一假设提出的相关性似乎不是很强。然而，如果根据生活环境对哺乳动物进行分类，这一假设中的联系将更加明显。在非陆地哺乳动物中，物种丰富度和亚种丰富度之间的相关性更强，而在陆地哺乳动物中，这种相关性弱得多。哺乳动物物种和亚种之间的进化关系因其栖息地而异。

范·荷尔斯泰因发现，陆地哺乳动物、海洋哺乳动物和蝙蝠(非陆地哺乳动物)的进化过程是不同的，因为它们的栖息地不同，它们*活动的能力也不同。

陆地生境比非陆地生境更能影响两个分类层次的多样性动态。陆生和非陆生物种以两个亚种(A)开始，亚种之间的渗透边界用虚线表示。物种的范围继续扩大(b)，越过了物理屏障(固体带)。陆生物种包括4个亚种。亚种的形成与当地景观的变化关系更为密切。相比之下，非陆地物种现在只包含三个亚种，因为它可以更容易地在物理屏障上保持遗传一致性。经过足够长的时间(c)，陆生物种的四个亚种之间的屏障阻碍了基因流动，产生了两个新物种。在非陆地物种中，相同的物理屏障不会成为基因流动的屏障，亚种间的内部边界会成为新物种形成的进化断层线。|图片来源:范荷斯坦福利公司

在非陆地和陆地生境中，亚种的形成变得多样化，并以不同的方式增加，这反过来将影响亚种最终发展成物种的方式。例如，如果像山脉这样的天然屏障挡住了道路，它可以将动物分开，让它们走上自己的进化之路。然而，对于飞行哺乳动物和海洋哺乳动物(如蝙蝠和海豚)，它们生活环境中的物理屏障相对较少。

这项研究还探索了亚种是否可以被认为是物种形成的早期阶段。范·荷尔斯泰因说:“答案是肯定的。但是进化并不是由所有群体中相同的因素决定的。”

这个结果也给了人们一个警告，人类对动物栖息地的影响不仅会影响动物的现在，还会影响它们未来的进化。这些信息可以帮助自然保护工作者决定他们应该更加关注哪些物种来保护和防止它们濒临灭绝。

范·荷尔斯泰因希望进一步研究如何利用她的发现来预测濒危和非濒危物种的形成率。她解释道:“进化模型现在可以利用这些发现来预测人类活动对物种栖息地的破坏将如何影响物种未来的进化。人类对动物的影响取决于对动物能力或活动范围的影响。动物的亚种经常被忽视，但它们实际上起着关键作用。”

参考来源:

http://www . joh . cam . AC . uk/one-darwins-evolution-theory-finally-proven-Cambridge-research

https://royal society publishing . org/doi/10.1098/rspb . 2019.2702

https://www.pnas.org/content/114/24/6328

《物种起源》引自周、叶笃庄和方宗羲的译本。

资料来源:诺丁航空航天大学

最初的标题:进化中的一些假设第一次被证实