物种形成如何驱动进化？

在他的 1859 年著作《物种起源》中，查尔斯·达尔文提出了一个物种可以分裂成两个或多个独立物种的观点。但尽管他为这个过程命名为“特化”，但达尔文对一个物种分裂成多个物种的机制却出人意料地含糊不清。

如今，生物学家们对这个过程有了更深入的了解，他们称之为“物种形成”。以下是您需要了解的关于物种形成以及其主要途径“异域物种形成”和“同域物种形成”的知识。

什么是物种？

在深入探讨物种形成的具体细节之前，首先了解“物种”的生物学定义是有益的。物种是具有相似特征的生物群体，但生物学家们并不总能就哪些特征是关键达成一致。达尔文早在 1859 年就写道：“至今还没有一个定义能让所有博物学家都满意”，“但每个博物学家在谈论物种时，都能大致知道自己指的是什么。”

第一代分类学家认为，生物需要拥有相同的形态特征才能属于同一物种。后来的几代人则持不同意见，认为生物需要能够相互交配才能属于同一物种。

如今，关于物种的定义多达26 种。然而，大多数现代生物学家认为最准确的描述是，一个基因独特的生物群体，它们之间可以相互交配。因此，可以通过观察动物的繁殖行为及其基因来确定其物种，后者还可以揭示有关动物祖先的重要信息。

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什么是物种形成？

有鉴于此，物种形成是指一个“亲本物种”分化为两个或多个“子物种”的过程。当一个生物群体——无论是在地理上还是其他方面——与其同物种的其他生物分离开来，并开始发展出自己独特的特征时，就会发生这种情况。随着时间的推移，这些特征变得如此独特，以至于子群体成为一个独立的物种，无法与亲本群体交配。

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异域物种形成与同域物种形成

物种形成有几种类型，其中一些需要物理隔离，另一些则不需要。在需要物理隔离的物种形成类型中，最重要的是异域物种形成。而在不需要物理隔离的物种形成类型中，最重要的是同域物种形成。

什么是异域物种形成？

异域物种形成发生在物种因物理屏障而分成不同群体时。由于某种物理边界（如海洋或水道）的存在，阻止了它们之间的交配，这些群体逐渐分化成不同的物种，其特征适应了各自不同的环境。

异域物种形成的例子

加拉帕戈斯群岛因其孤立的岛屿而成为这种物种形成过程的典型例子。事实上，在这个群岛上散布着大约 18 个不同的雀类物种，每个物种栖息在自己的岛屿上，与其他物种完全隔离。

达尔文曾写道：“我毫不怀疑隔离对于新物种的产生具有相当重要的意义。”现代基因测量进一步证实了这一点，表明加拉帕戈斯雀（也称为“达尔文雀”）都起源于同一小祖先。

加拉帕戈斯雀从一种名为草雀的唐加拉雀分化而来，经过数百万年的隔离，发展出了自己独特的形态。有些雀鸟进化出了粗短的喙来啄食种子，而另一些则进化出了尖尖的喙来探入充满花粉的花朵。这些独特的特征在自然选择的作用下得到加强，使这些鸟类适应了它们各自独特的生活环境，并使它们各自成为独特的物种。

什么是同域物种形成？

另一方面，同域物种形成发生在物种因行为障碍而分成不同群体时。由于似乎是自发发展出的某种行为边界（例如偏好其他类型的食物或住所，或者偏好特定类型的配偶），阻止了它们之间的交配，这些群体逐渐分化成不同的物种，其特征适应了它们各自独特的品味。

同域物种形成的例子

这种物种形成的证据相当罕见。事实上，要证明一个物种经历了同域物种形成非常困难，以至于有些科学家甚至不确定它是否存在。但确实有一些可靠的例子。

其中最值得注意的是非洲慈鲷。这些鱼生活在东非的湖泊中，包括维多利亚湖、马拉维湖（也称为“达尔文湖”）和马索科湖（也称为“达尔文水洼”），它们展现出各种各样的形状、大小、颜色和行为。尽管生物学家已经在这些水域中识别出超过2000 个物种，但有些人认为还有更多有待发现。

生物学家认为，这些鱼在数百万年的时间里发展出它们的独特性，并非通过物理隔离的力量，而是通过性选择的过程。事实上，由于雌性慈鲷选择与颜色与其自身相似的雄性慈鲷交配，这些鱼成功地将自己分成了不同的交配群体，从而形成了不同的物种，尽管它们仍然生活在近距离。

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达尔文眼中的物种与物种形成

就其本身而言，查尔斯·达尔文并不认为定义物种是一个特别紧迫的任务。对他来说，将生物归类为特定物种并确定它们从一个物种转变为另一个物种的确切时刻，远不如理解它们如何适应周围环境（例如，在特定岛屿上进化出更宽或更尖的喙）重要。

达尔文在 1856 年写道：“当博物学家们谈论‘物种’时，他们头脑中会有各种不同的想法，看到这一点真让人觉得可笑。”“我认为，这一切都源于试图定义那些无法定义的东西。”

对达尔文来说，生物的不断进化意味着将它们简单地或必要地划分为物种是不可能的。所有重要的就是它们不断地适应环境变化，最终变成与过去完全不同的事物。

如今，许多生物学家采取了更积极的态度。他们认为，将生物划分为物种是理解和保护地球生物多样性的重要组成部分。而了解它们的物种形成——它们从一个物种转变为另一个物种的过程——同样至关重要。

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