一只黄色肩蝙蝠如何演变成七个不同的物种

基因时代分类学的危险
摄影:Christopher Kemp

在芝加哥菲尔德自然史博物馆迷宫般的内部深处,穿过一连串走廊和楼梯间,布鲁斯·帕特森(Bruce Patterson)站在一个收藏了超过58,000个蝙蝠标本的收藏品中间。菲尔德的这个收藏品是自然史的一个缩影,以蝙蝠的形式讲述着。

帕特森在抽屉格之间穿梭,说出每个堆叠中包含的属和种的名称。随意停下,他打开一个抽屉:一排来自新热带的蝙蝠,如同一个中队般排列。每只蝙蝠都只剩下填充好的毛皮,翅膀张开,仿佛在飞行中,还有一个装有其清洗过的头骨和下颚的瓶子。许多标本是在60或70多年前,由像帕特森一样大胆的野外生物学家在尼泊尔、索马里和菲律宾等遥远地区获得的。

许多蝙蝠是在雨林中被网住的,或者像奇怪的水果一样被从洞穴屋顶上摘下来。偶尔,蝙蝠也被直接从空中射杀。浏览抽屉,人们仍然可以找到那些被鸟枪击落的标本,翅膀骨骼之间干燥纸状皮肤上的弹孔。

每只蝙蝠都贴有标签,标明其物种、采集日期和地点,以及采集它的生物学家的姓名。整个收藏的完整性取决于一个简单的事实:每只蝙蝠都属于其脚踝上标签上写的物种名称,有时标签上用褪色的草书手写着,这种字迹比帕特森和我都要早。

但如果一个标本不属于标签上写的物种呢?如果这个收藏品是错误的呢?帕特森去年发表在《分子系统发育与进化》期刊上的一项最新研究表明,情况可能就是如此。这样的发现具有深远的影响。如果仔细检查后,其他标本也能被分离出来,分成一组组相互关联但不同的物种呢?事实上,如果几乎所有东西都不是我们认为的那样呢?

Sturnira lilium:小黄肩蝙蝠。一种中等体型、食果的蝙蝠,肩部有独特的黄褐色椭圆形斑块。在其钝钝的口鼻部末端,一个矛状的鼻叶垂直指向空中,仿佛在上面平衡着一个倒置的心形。它是新大陆热带地区最常见的叶鼻蝙蝠物种之一,分布范围从墨西哥北部的索诺拉和塔毛利帕斯,经过中美洲,一路向南延伸到阿根廷和巴西东部。它占据了一个巨大的钟形分布区。然而,帕特森说,事实并非如此。

摄影:Christopher Kemp

相反,Sturnira lilium——几十年来一直被视为一个单一、明确的物种——实际上是一个由七个不同物种组成的复合体,每个物种都有自己有限的分布范围。“结果是,Sturnira lilium实际上仅限于巴西、巴拉圭和阿根廷的巴西盾区域,”帕特森说。讽刺的是,几乎所有研究过Sturnira lilium的研究人员——无论是在安第斯山脉稀薄的空气中,还是在雨林潮湿的绿色冠层下——实际上都没有真正见过它。“所有文献实际上都对应于一个不同的蝙蝠物种,”帕特森说。“行为、饮食研究、生态学、寄生虫:所有这些都需要修改。”

而这可能很困难。越来越多的野外生物学家,如帕特森,正在使用新颖的技术来识别新物种、重新分类已知物种以及研究物种形成——一个物种如何成为一个物种。

突然之间,Sturnira已成为西半球最多样化的叶鼻蝙蝠属。

帕特森和他的研究生保罗·维拉斯科(Paul Velazco)首先收集了标本。组织样本来自多个地点——总共超过一百三十个标本。有些是在中美洲和南美洲由生物学家在野外活捉的。大部分——近一百个标本——来自菲尔德博物馆等地的博物馆收藏:来自美国各地;来自巴西、加拿大、秘鲁等地。利用分子技术,帕特森和维拉斯科比较了从每个Sturnira标本中分离出的DNA,根据其采集地点寻找基因密码的细微差异。

“有一些地方有两个物种,”帕特森说,“但总的来说,这就像一个拼图——一块取代另一块,并假定在相邻区域内承担与其对应物相同的生态作用。”

在一个瞬间,一个物种变成了七个。其中三个是全新的物种。维拉斯科和帕特森仔细检查了标本,并在最近提交审阅的第二篇论文中对它们进行了形态学描述。

“有些生活在安第斯山脉高达四千米的地方,”帕特森说。“那里很冷。是云雾林栖息地。它们毛茸茸的。而其他的则生活在闷热的低地森林里,它们往往不太毛茸茸。有这样的区别。一旦你看到一个头骨,就会发现它们在牙齿和头骨上也有差异,这也有助于区分它们。”

随着这些新公布的数据,Sturnira lilium所属的更大的Sturnira蝙蝠属也随之扩大,从已知的少数几种膨胀成一个宽泛、多样化的群体。“大约在1960年,”帕特森说,“Sturnira蝙蝠可能有四到五种。后来随着时间的推移,到2005年增长到14种。但通过我们的研究,我们记录了23个遗传单位,它们似乎带有物种的特征。”

其影响范围广泛,且不容忽视。其中一个以前未被描述的物种仅分布在哥伦比亚到厄瓜多尔的太平洋海岸狭窄的沿海地区。随着森林砍伐剥夺了它的栖息地,它已成为一个紧迫的保护目标。另一个物种仅限于小安的列斯群岛,这是加勒比海的一系列崎岖的火山岛。突然之间,Sturnira已成为西半球最多样化的叶鼻蝙蝠属。

摄影:Christopher Kemp

有多少其他物种像俄罗斯套娃一样嵌套在另一个它们长得很像的物种的名字中?也许已经被误认为Sturnira lilium的其他物种已经灭绝,甚至在分类学家有机会正确描述它们之前就消失了。现在无法得知。研究人员曾根据寄生在其身上的寄生虫来识别蝙蝠物种——不同的寄生虫偏好不同的蝙蝠物种。这些数据可以帮助他们计算每个Sturnira物种从共同祖先分化出来的时间,形成一个庞大的、似乎仍在生长的分类树。

“如果你有更敏感的测量方法,你总是可以细分那些分布广泛、据称数量众多的物种的分布范围,”帕特森说。“通常发生的情况是,那个曾经无人担心、分布广泛的物种突然变成了三个或四个狭域分布的物种,它们可能只分布在原始物种范围的特定区域中仅存的一小块栖息地上。”

帕特森停顿了一下,也许是在思考他身后成千上万的蝙蝠标本收藏。

“对于老鼠、青蛙、鱼来说都是如此,”他说。“对于各种各样的生物来说都是如此。”

克里斯托弗·凯普(Christopher Kemp)是密歇根的一位科学家。他最近的书是《漂浮的黄金:琥珀香的历史》(Floating Gold: A Natural (and Unnatural) History of Ambergris)。

 

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