動物百態

南美洲巨型蜂鳥其實是兩個不同物種

南美洲的巨型蜂鳥(Patagona gigas)實際上分為兩個不同的物種。根據發表在《美國國家科學院院刊》上的一篇論文,巨型蜂鳥的北部族群終年停留在安第斯山脈上層,而南部族群則在非繁殖期從海平面遷徙到海拔4200公尺的高地。

這兩個物種外觀上幾乎一模一樣,但基因組和行為卻截然不同。南部巨型蜂鳥(Patagona gigas)體重介於17至31克之間,約為下一大蜂鳥的兩倍大,使得牠們的懸停和吸食花蜜的生活方式在生物力學和能量學上都顯得難以置信。

而另一方面,巨型蜂鳥是世界上最大的蜂鳥,在西南美洲的高山地區繁殖,分佈橫跨39度緯度和4400公尺的海拔。牠們已經在自己的演化樹上發展了1400萬年,是最獨特的蜂鳥之一。儘管如此,南部溫帶族群卻會在南半球冬季遷徙至高地繁殖。

其實早在1834年,演化生物學之父查爾斯·達爾文就目睹了牠們從「北部乾旱的沙漠」返回的情景,這是指智利北部的阿塔卡馬沙漠。鳥類學家一直猜測這些非繁殖期的巨型蜂鳥可能會遷徙到玻利維亞東南部,或阿根廷西北部的安第斯山脈,但由於追踪輕量級鳥類的技術挑戰,此遷徙路線和非繁殖期的分佈範圍一直未解。

往返遷徙路程超過8400公里


這張圖展示了南部和北部巨型蜂鳥(Patagona gigas)的不同特徵及其歷史記錄。圖中包括:體重比較(A, B, C):南部和北部蜂鳥的體重差異,顯示北部蜂鳥(藍色)普遍較重。跗骨長度比較(D):北部蜂鳥的跗骨(腿部)較長。喙長度(F)、翼長度(G)和尾長度(H)的比較:北部蜂鳥在這些身體特徵上也顯示出較大的尺寸。中央圖片(E):展示了南部(棕色)和北部(藍色)蜂鳥的外觀差異。歷史時間線(I):展示了關於巨型蜂鳥的描述和分類的歷史,包括達爾文和其他科學家的貢獻。這些數據表明南部和北部巨型蜂鳥在基因和形態上有顯著差異,支持牠們被認為是兩個不同的物種。(圖/Proceedings of the National Academy of Sciences

新墨西哥大學和康奈爾鳥類學實驗室的傑西·威廉姆森博士及其同事,通過給蜂鳥佩戴迷你背包追踪器,發現遷徙的巨型蜂鳥會在非繁殖期飛行至秘魯高達4000公尺的高地,完成超過8400公里往返遷徙路程,相當於從紐約市到布宜諾斯艾利斯的距離。

「設計適合的背帶需要多次嘗試和錯誤,」威廉姆森博士說。「蜂鳥體重輕,翅膀長,腿短,工作起來挑戰很大,牠們就像自然界的小小特技飛行員。」

研究團隊發現,遷徙的巨型蜂鳥不會直接飛到高地,而是會在上升途中暫停數天,讓血液和肺部適應新的海拔,就像人類登山者一樣。「沒有人認出遷徙的巨型蜂鳥和非遷徙的巨型蜂鳥,因為牠們看起來幾乎一樣,」新墨西哥大學的克里斯托弗·威特教授說。「幾個世紀以來,鳥類學家和觀鳥者從未注意到牠們的不同。」

通過博物館標本的基因測序,團隊首次區分了這兩種巨型蜂鳥。研究發現,遷徙和常駐的巨型蜂鳥已經分別演化了約300萬年,足以成為不同的物種。

研究人員提出了簡單的名稱:北部巨型蜂鳥和南部巨型蜂鳥。南部遷徙的物種將保留Patagona gigas這個名字,北部常駐的物種則建議命名為Patagona chaski。

「我們需要弄清這兩個物種在何處匯合以及牠們如何互動,」威特教授說。「牠們是否競爭,哪一種占優勢,如何分配資源,並且牠們在冬季範圍內是混居還是分開?有許多有趣的問題需要解答!」

威廉姆森博士補充說:「我對南部巨型蜂鳥在遷徙期間如何在短短幾週內從海平面飛到安第斯山脈高處感興趣。牠們就像微型登山者一樣,但是牠們究竟如何改變生理狀態來適應這些運動呢?」

這項研究刊登在最新一期的《美國國家科學院院刊》。

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首圖來源:Chris Witt. cc By4.0

圖片來源:Proceedings of the National Academy of Sciences cc By4.0

參考論文:
1.Extreme elevational migration spurred cryptic speciation in giant hummingbirdsProceedings of the National Academy of Sciences

延伸閱讀:

1.蜂鳥是如何穿越森林狹縫? 獨特飛行技巧大公開