生活在厄瓜多尔加拉帕戈斯群岛的雀鸟是生物界的摇滚明星，它们为查尔斯·达尔文的进化论提供了关键证据。其中一个原因是新的雀鸟物种能够对生态变化做出相当快速的响应而出现，这被称为生态物种形成理论。
如今，科学家们已经确定了生态学与物种形成之间的一个关键联系，即利用它们的一个标志性特征——歌声。像干旱这样重大的生态变化会极大地改变它们的歌声，以至于其他雀鸟不再回应。这些发现被描述在一项于10月10日发表在《科学》杂志上的研究中。
早期的关于雀鸟的研究表明，它们的喙会适应其生态环境的变化，包括栖息地丧失和干旱。随着喙的变化，它们歌唱的方式也会受到影响。研究表明，这些由喙驱动的歌声变化会影响物种之间如何相互识别并导致它们的隔离。
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由于达尔文雀鸟用歌声吸引配偶，与喙的进化相关的歌声变化可能是生态物种形成背后的催化剂。然而，物种形成是一个历时很长的历史过程。这使得它有点难以真正记录。
为了尝试观察物种形成的过程，一个科学家团队设计了一项实验研究，该研究结合了计算机模拟和过去几十年对这些鸟类的实地数据。早期的研究表明，雀鸟的喙可以有力地进化以压碎硬种子，或者保持更精细。这些较软的喙使它们能够进行更快速的动作，从而发出更复杂的歌声。
“要唱出一首复杂的歌曲，比如沼泽麻雀的歌，需要高超的运动能力。而一个大而有力的喙太笨拙，无法完成所需的动作，”该研究的合著者、马萨诸塞大学阿默斯特分校的生物学家 Jeffrey Podos 在一份声明中表示。
利用过去几十年来关于达尔文雀鸟喙因各种环境变化而发生变化的定量研究数据，该团队模拟了喙未来可能如何变化。他们选择了干旱作为本次实验的生态驱动因素。干旱条件往往会选择喙更厚的雀鸟。利用这些数据，他们可以预测并模拟雀鸟的歌声在未来干旱中将如何变化。
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Podos说：“基本上，我们设计了未来雀鸟的叫声。”
该模型显示，喙越厚，歌声越慢，频率带宽越窄。预计每一次随后的干旱事件都会使它们的喙变得越来越厚，这应该会进一步减慢歌声的速度并缩小其带宽。
该团队利用模拟来创造出未来雀鸟的叫声可能听起来是什么样子。然后，他们回到特定的达尔文地雀种群，播放这些叫声。
“我们发现，即使模拟的歌曲已经发生了相当于三次干旱事件的变化，雀鸟对我们修改后的叫声的反应也没有变化，”该研究的合著者、马萨诸塞大学阿默斯特分校的博士生 Katie M. Schroeder 在一份声明中表示。“但在六次干旱事件后，它们的变化如此之大，以至于雀鸟几乎不再回应了。”
据该团队称，这表明由于喙和歌声之间的联系，一个全新的达尔文地雀物种可能会因应对六次重大的加拉帕戈斯干旱而进化出来。
Podos说：“我们的研究不是概念上的革命，但它是生态物种形成及其可行性的实证、实验性确认。”
