慈鯛演講,繼續。今天的主題是尼加拉瓜的慈鯛(cichlid),這兒有一系列火山口形成的湖,住著一大堆稱作 Midas Cichlid 的慈鯛。儘管分家不算太久,它們的長相、特徵卻非常多變,是生產論文研究演化的好材料。有什麼研究好做呢?不是學演化的人,也知道達爾文的名作叫作《物種源始》,可見探討「物種的起源」,是演化這個領域最關鍵的問題之一。

非洲三個大湖坦干伊加湖、馬拉威湖、維多利亞湖,竟然有1200種慈鯛

 

發揮想像力!一個地方,本來住著一群個體,彼此間會情慾交流,沒有什麼生殖選擇的差異,它們屬於同一個物種。後來發生惹某些事,某些個體間,漸漸不再情慾交流,累積遺傳差異,最終形成有別的不同物種。

 

到底發生惹什麼事?上古神獸 Ernst Mayr 覺得「空間」很重要,一個族群假如由於種種原因,有惹地理空間上的分隔,不再有機會接觸,原本是兩岸一家親,時間一久,也會變得不親。

 

這種新物種誕生的方式,叫作「異域種化(allopatric speciation)」。

 

可是現實中,很多地方,卻同時存在一些很相似的物種,它們似乎身處同一個空間,卻仍然因種種差異,形成不一樣的物種。 顯然,差異的累積,新物種的形成,不見得需要很遠的空間距離。其他因素,像是生態棲位的差異、情慾交流的選擇,也都可能導致分家。

 

住在同一空間,仍然分家形成新物種,這種方式叫作「同域種化(sympatric speciation)」。

加拉巴哥島上,可能目睹新的達爾文雀物種誕生

 

 

尼加拉瓜的慈鯛們,顯然上演過大量同域種化。其中一個差異,是有沒有嘟嘴。

The Angelina Jolie Project

 

嘟嘟嘴好可愛!

 

東非也有許多種嘟嘴慈鯛,嘟嘴或不嘟嘴,受到很多基因影響。至於尼加拉瓜,好幾個湖都有嘟嘴慈鯛,它們各自都有不嘟嘴的近親,卻分別受到同一個基因影響而嘟嘴,算是平行演化的結果。

 

 

嘟嘴或不嘟嘴,同時影響天擇與性擇。天擇方面,嘟嘴會影響食性,與棲位的適應有關;性擇方面,嘟嘴魚比較喜歡,選嘟嘴魚情慾交流,不嘟嘴魚卻比較喜歡不嘟嘴魚。

 

另一個特徵體色,也和嘟嘴一樣,魚的外貌會不會金閃閃,只受到極為有限的基因影響。 然而,另外兩個特徵,體型與下顎的形狀,卻無法偵測到影響比較強大的基因,而是同時受到很多基因,微小的控制。

 

族群的分家,新物種的誕生,常常是漸進的過程。以嘟嘟嘴來說,光是比較嘟嘴魚和不嘟嘴魚,兩者的遺傳差異或許沒有很大。 但是就算一開始沒什麼分別,仍然可以情慾流動,假如嘟嘴魚長期下來,一直不和不嘟嘴魚生下後代,彼此間的差異將累計愈來愈多,最終變成完全不一樣的新物種。

 

這就是同域種化的奧義,即使看似住在一起,仍然可能因為一些微妙的差別,導致新物種的誕生。

 

演化好奇妙呀呀呀呀呀~

兩種蘭花蜂長很像,嗅覺受器不一樣

 

2006年的論文:

Sympatric speciation in Nicaraguan crater lake cichlid fish

2010年的論文:

Rapid sympatric ecological differentiation of crater lake cichlid fishes within historic times

2018年的論文:

Gene(s) and individual feeding behavior: Exploring eco‐evolutionary dynamics underlying left‐right asymmetry in the scale‐eating cichlid fish Perissodus microlepis

 

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