物種滅絕對(duì)生存物種的進(jìn)化有什么影響?進(jìn)化生物學(xué)家通過(guò)對(duì)葉蠅及其掠食性敵人進(jìn)行野外實(shí)驗(yàn)來(lái)研究這個(gè)問(wèn)題。他們發(fā)現(xiàn)，失去天敵會(huì)增加獵物適應(yīng)未來(lái)環(huán)境的難度。

許多專(zhuān)家認(rèn)為，地球正處于第六次大規(guī)模滅絕的開(kāi)始，這已經(jīng)對(duì)自然生態(tài)系統(tǒng)的功能產(chǎn)生了可怕的后果。尚不清楚的是這些物種的滅絕將如何改變其余物種的適應(yīng)能力。

蘇黎世大學(xué)的研究人員現(xiàn)在通過(guò)在加利福尼亞進(jìn)行的田間實(shí)驗(yàn)來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題。他們研究了當(dāng)一群天敵被移走后，一只小蒼蠅的特性如何變化。從他們的觀察中，他們得出了關(guān)于果蠅遺傳多樣性變化的結(jié)論。

具體消除寄生蟲(chóng)

蠅Iteomyia salicisverruca生活在柳葉上，齒狀生長(zhǎng)稱(chēng)為gall，它在幼蟲(chóng)期被誘導(dǎo)。蒼蠅的天敵包括幾種寄生黃蜂。這些黃蜂將卵產(chǎn)在the內(nèi)的蠅幼蟲(chóng)中，然后在卵中成長(zhǎng)為被稱(chēng)為“寄生蟲(chóng)”的寄生捕食者。在成年的黃蜂離開(kāi)膽汁之前，它吞噬了它的寄主-蒼蠅。

這些寄生蟲(chóng)中的某些種類(lèi)在膽形成之前就開(kāi)始侵襲，而其他種類(lèi)的寄生蟲(chóng)會(huì)在其發(fā)育后期將蠅幼蟲(chóng)寄生并刺穿膽。研究人員通過(guò)在攻擊之前用細(xì)網(wǎng)覆蓋在有膽汁的葉子上，從而消除了后者的天敵。

三個(gè)月后，生物學(xué)家收集了約600膽，檢查蠅蠅幼蟲(chóng)是否還存活。他們還測(cè)量了影響寄生蠅侵襲的蒼蠅的三個(gè)特征：膽汁的大小;一個(gè)膽中的蠅數(shù);蒼蠅更喜歡在柳樹(shù)的特定遺傳品種上形成gall蟲(chóng)。然后，他們使用這些數(shù)據(jù)使用計(jì)算機(jī)模型創(chuàng)建了“適應(yīng)性景觀”，該模型可視化了物種的適應(yīng)性。

更少的敵人，更少的變異

事實(shí)證明，這三個(gè)特征的不同組合有助于果蠅生存嗎?當(dāng)所有蒼蠅的天敵都在場(chǎng)時(shí)該研究的主要作者馬特·巴伯說(shuō)：“因此，有幾種同樣好的解決方案可以確保果蠅的生存。”相反，在去除了一些天敵之后，只有一種特質(zhì)組合可以幫助果蠅存活。“這表明天敵的滅絕將蒼蠅的進(jìn)化限制為僅向一種最佳解決方案發(fā)展。”導(dǎo)致性狀不同發(fā)展的遺傳變異可能會(huì)在果蠅的基因組中永久丟失。

這種多樣性的喪失可能會(huì)造成后果：“潛在的生存解決方案的多樣性會(huì)保留膽汁性狀的遺傳變異，” Barbour說(shuō)。而且由于遺傳變異為進(jìn)化提供了原材料，研究結(jié)果表明，這種蒼蠅的天敵滅絕可能使其適應(yīng)變化的環(huán)境更加困難。

巴伯說(shuō)：“考慮到全局，我們的研究暗示了滅絕的潛在隱性副作用。”“天敵的滅絕可能會(huì)損害其余物種適應(yīng)并持續(xù)存在于不確定和不斷變化的世界中的能力。”如果這是真的，那么這將使許多生態(tài)系統(tǒng)面臨比我們目前意識(shí)到的更大的風(fēng)險(xiǎn)。