三十年加拉帕戈斯群岛地雀的进化

达尔文于1835年来到赤道附近富饶的加拉帕戈斯群岛。他对岛上的13只雀鸟印象最深。达尔文对这些雀非常感兴趣。这些土褐色的鸟非常小，它们的喙有不同的形状和大小，因此它们可以用来啄不同的食物。达尔文因此得出结论，这些雀类都是从鸟类的祖先进化而来的。达尔文说，“加拉帕戈斯群岛的生活决定了我所有的观点。”这些多样化的雀给了达尔文自然选择理论的概念。

1973年，来自普林斯顿大学的格兰特和他的妻子去加拉帕戈斯群岛探索一个荒岛上的雀类，并开始了他们长达30多年的研究。他们和几个学生一起测量了形状，并进行了自然进化的实验。他们跟踪每一只鸟，从出生到死亡，测量它的喙，收集种子，每天比较行动和分析数据。他们正在做的是非常传统的进化生物学研究。

生活在这个岛上的两种最常见的雀类是中型雀类和仙人掌雀。中型雀类的喙非常钝，适合吃一些多年生草本植物的种子，一些较大的个体可以用硬壳咬穿一些种子。仙人掌麻雀的嘴又细又尖，非常适合吃仙人掌粉和水果。

格兰特夫妇30多年的研究表明，进化的方向可以在短时间内预测，但几十年后，没有人能确定进化的方向。毫无疑问，气候影响着雀类的进化，但影响极其复杂。自然选择也不是影响这一群鸟的唯一规则，因为它们之间的基因交流非常混乱。生活在这个岛上的两只雀类可以杂交，然而，杂交品种并不像骡子那样不育。这种杂交因素是这些雀类快速进化的原因之一。可以想象，在其他动物的进化过程中，人们往往没有注意到杂交因素的影响。

食物的种类适应不同大小或形状的嘴，这在达尔文的进化论中已经很清楚了。1977年，拉尼娜现象造成的干旱席卷了岛上所有微小的种子植物，因为大多数以这些植物的种子为食的中型雀鸟都死了。然而，一些大嘴鸟存活下来是因为它们可以吃一种叫做路障的植物的坚硬种子。几代之后，中型麻雀的嘴增加了4%。1983年，该岛经历了厄尔尼诺造成的暴雨和洪水。岛上的小种子植物大量繁殖。几年后，中型雀鸟的嘴变小了2.5%。

仙人掌雀也在同时进化，但自然选择对它们的影响并不明显。当岛上的仙人掌在1983年被暴雨破坏时，那些嘴巴钝的人可以吃其他植物的小种子，所以他们活了下来。但是格兰特夫妇发现了一个奇怪的现象。几年后，仙人掌麻雀的嘴变得越来越钝，但是大雨带来的选择压力已经消失了。格兰特夫妇发现，真正的原因是仙人掌雀和中型雀杂交！1983年洪水后，大量仙人掌被摧毁。雌性仙人掌麻雀由于力量较弱而无法与雄性竞争，导致大量死亡，男女比例为1: 5。一些雄性仙人掌雀首先选择与中等体型的雀杂交。杂交后代是健康和可育的。此外，这些混血儿继承了他们父亲的特征。雄性的鸣叫像仙人掌雀，而雌性只对雄性仙人掌的鸣叫感兴趣。因此，中型雀鸟的基因流入仙人掌雀鸟的基因库，导致它们的喙变得越来越钝。

这种现象被称为“基因渗透”或“种质渗透”。一方面，这表明物种间的生殖隔离并不像我们最初认为的那样难以突破。在物种进化中，这种不可预测的因素通常很少被考虑，因为许多人像格兰特夫妇一样观察这些雀类很长时间。

没有人对这些雀类的进化前景有把握。格兰特夫妇的研究仍在继续。