全北现代vs济州联-全北vs美洲赛后
动物区系的新北界
新北界(Nearctic realm)面积达到22.9(million square kilometres) ,包括格陵兰、加拿大、美国、墨西哥高地、 中美洲及部分加勒比海群岛。虽然现在南北美洲由巴拿马纽带来连接,但是在1亿8千万年前两地其实是分开的。因此两地生物的进化过程是十分不同的。
新北界包括墨西哥南部以北的美洲,气候等各方面条件与古北界类似而略好,动物多样性略强于古北界,特有科也多些,但是物种总数要少于古北界,是物种最少的一个动物地理区。新北界物种稀少只是冰期后才形成的状态,北美大陆原属于劳亚古陆的一部分,与欧亚大陆或分或离,有不少独自演化的物种,并且是很多动物类型的发源地,又有些来自欧亚大陆的物种。新北界的物种明显和古北界有较大的相似之处,除了二者气候条件相似外,也因为二者曾经形成路桥使得物种交流比较容易,这两个界也常合称全北界,在哺乳动物等高等类群方面,这两个界的相似性更显著。
阿拉斯加棕熊
在新北界和古北界的共有物种中,有些是起源与旧大陆而达到新北界的,也有新北界的土生物种后来进入了旧大陆。在与南美洲相连之后,北美洲和南美洲也有了一定的物种交流,但由于北美洲大部分地区和南美洲气候条件不同,因此物种仍然有较大区别,而北美洲最南部的中美地峡等地,由于气候条件和南美洲相同,地理位置也接近南美洲,现在同南美洲一样属于新热带界而不属于新北界。北美的动物现存的动物种类不多,但史前时期曾经物种丰富,并且是很多动物的发源地,现在南美洲丰富的物种中有不少就是在北美洲起源演化的,比如现在南美洲的食肉目和所有有蹄类都是从北美洲到达南美洲的,旧大陆的马科等也是北美洲起源的。冰期时北美洲的气候变冷,加拿大全境几乎都被冰盖所覆盖,很多动物在北美洲消失,比如北美起源的马类就在北美完全消失,而一些从北美洲到达南美洲的动物则在南美洲达到繁盛,而北美洲现存种类稀少。
哺乳动物:新北界的哺乳动物种类不多,但是盛产一些大型种类,是旧热带界之外又一个富有大型兽类的动物区系。偶蹄目是新北界现代仅有的野生有蹄类,而历史上在北美洲曾经非常繁盛的奇蹄目现在已于新北界消失。偶蹄目的叉角羚科是新北街特有的科,本科在史前时期的北美洲曾经非常繁盛,现在仅存一种。牛科除了牛亚科的美洲野牛以外,其余种类都是羊亚科的成员,这些成员均和古北界有一些联系。鹿科是新北界最繁盛的有蹄类,其成员除了鹿亚科的马鹿以外均属于空齿鹿亚科,空齿鹿亚科是以美洲为分布中心的一个亚科。新北界的包括一些体形最大的鹿科成员,其中驼鹿和马鹿分别是体形最大的两种鹿,这两种鹿均为和古北界共有,但是新北界的体型更加大些。不反刍的偶蹄目成员只有西猯,这是和新热带界共有的类型,仅分布于新北界南部地区。新北界的食肉目中以熊科成员最著名,其中棕熊和北极熊是现存体型最大的两种食肉目成员,其中阿拉斯加棕熊体形比别欧亚大陆的棕熊要大很多。新北界的另一种熊美洲黑熊则是现存数量最多的熊类。浣熊科是新北界和新热带界共有的科,在新热带界是比较常见的食肉目成员。猫科动物种类不多,其中和新热带界共有的美洲狮是世界上分布最广最常见的大型猫科动物。犬科动物种类比较多,特有类型中郊狼是比较繁盛的成员,而更有特色的是能爬树的灰狐。另外也有不少和古北界共有的类型,如狼和北极狐等。新北界的食肉目中以鼬科种类最丰富,其中最著名的是臭鼬,另外渔貂以能捕食豪猪而著称。新北界的啮齿目比较有特色,其中现存最原始的啮齿目成员山河 山河狸Aplodontia rofa 星鼻鼹Condylurus cristata 北美负鼠Didelphis virginiana 狸就分布于美国西北部地区。衣囊鼠和异鼠类是北美洲土生的啮齿目类型,在南美洲连接之后也分布于南美洲。北美豪猪是新北界仅有的豪猪亚目成员,这个亚目的分布中心在新热带界。其它的啮齿目成员还有松鼠科,河狸科以及一些稻鼠类成员。兔形目种类比较丰富,兔亚科和鼠兔亚科均有分布,其中棉尾兔类是主要分布于新北界的一个繁盛类群。翼手目的种类不多,只有小蝙蝠亚目成员,有些类群接近古北界,另一些接近新热带界。食虫目只有鼩鼱科和鼹鼠科成员,其中最有特色的是星鼻鼹,鼻子上有触觉敏锐的星装突起。有袋目和贫齿目两类新热带界的原始哺乳动物均有成员到达了新北界。北美负鼠可到达加拿大南部,是分布最北的有袋目成员,也是新大陆现存体形最大的有袋目成员。贫齿目中现存分布于新北界的只有九绊犰狳一种,仅到达了新北界南部。
鸟类:新北界是各大动物区系中鸟种最少的,总体特征和古北界接近,候鸟、水禽和世界广布种比例均比较大,攀禽等种类较少,食虫鸟类比例大,以果实等为食的种类比较少。鸟类与古北界和新热带界均有一定的联系,与古北界一样,新北界的鸟种也有大量候鸟,这些候鸟多在新热带界越冬。新北界的雀形目鸟类中有很多科为与新热带界所共有,为新大陆的特色鸟类。亚鸣禽只有各种霸鹟,为新热带界起源的类群。鸣禽中比较繁盛的新大陆类群有鹪鹩、嘲鸫、绿鹃、森莺、拟鹂、以及鹀类、主红雀类和唐纳雀类等。另有鸫、戴菊、燕、太平鸟和河乌科等则和古北界有一定联系。攀禽种类不多,鴷形目只有啄木鸟科,佛法僧类也只有几种鱼狗,蜂鸟有数十种,属于新热带界起源的类群。新北界的杜鹃包括走鹃和几种美洲鹃,均非巢寄生的类型,有别于旧大陆的杜鹃。新北界的猛禽种类不算多,但有些比较知名的猛禽,如白头海雕和加州兀鹫,白头海雕为美国的国鸟,而加州兀鹫曾经因人类的影响而濒临灭绝。鸮形目猛禽中比较著名的有雪鸮,这是北极地区的特色动物,为新北界和古北界所共有。新北界的鸡形目中最著名的当数吐绶鸡,即火鸡,这是北美的特有鸟类。松鸡类是新北界和古北界共有的类群,是北方的重要类型。齿鹑类是新大陆另一类鸡形目鸟类,和旧大陆的鹑类比较相似。新北界和古北界一样为很多涉禽和游禽的繁殖地,它们多数是候鸟,其中雁形目、鹳形目和鸻形目的鸟类种类均比较多。这些鸟类中有不少种类是和古北界所共有,也有少数和新热带界共有,如粉红琵鹭、林鹳、秧鹤等。
爬行动物:新北界的爬行动物比较有特色,与新热带界的联系比较多,其中新北界南部与新热带界北部接壤的地区爬行动物特别丰富。毒蜥科是新北界最著名的蜥蜴,两种毒蜥实现村仅有的有毒蜥蜴。美洲蜥蜴类是和新热带界共有的一大类蜥蜴,比较多样化,体型大小不一。新热带界特别繁盛的美洲鬣蜥类也有一些成员分布到了新北界,其中最有特色的有角蜥等。蛇蜥、异蜥、夜蜥蜴等也都是新北界比较有代表性的蜥蜴类。蛇类中以响尾蛇最为有名,这也是新北界的主要毒蛇,也有少数种类见于新热带界。新北界另一类著名的毒蛇是眼镜蛇科的珊瑚蛇,它们是色彩最艳丽的蛇之一,也属于美洲毒性最大的蛇类之列一,一些美洲的无毒蛇拟态成珊瑚蛇来保护自己。新北界的无毒蛇中以王蛇比较著名,这是些颜色变化很大的蛇类,有些能捕食响尾蛇。与王蛇同类的乳蛇以拟态成珊瑚蛇而著名,二者花纹虽然不同,但是不知情的人很难区分。新北界的龟鳖类种类很多,这里是龟科的分布中心,其中锦龟等身上有美丽的花纹,受人喜爱。鳄龟类是大型凶猛的淡水食肉龟类,嘴呈鹰钩状,咬力强劲。鳄类中最著名的当属短吻鳄亚科的密西西比鳄,和其近亲中国的扬子鳄同为分布最北的两种鳄类,但是密西西比鳄体型大于扬子鳄,二者习性略有不同,数量也远比扬子鳄更多。在新北界最南部也能见到鳄亚科的美洲鳄等。
两栖动物:新北界的两栖动物中以有尾目最具特色,这里是有尾目的分布中心,种类和类群比其他地区的总和还要多。有尾目现存的9个科中除了小鲵科以外其余各科均能在新北界见到,而另外8科中有4科是北美洲的特产,而有尾目最大一科无肺螈科虽然不是北美洲的特产,但是大多数种类都是分布于北美洲的。新北界的无尾目种类不如热带的各个动物区系丰富,蛙科、蟾蜍科、雨蛙科等大科都不很繁盛,但是有些有特色的原始类群,比如掘足蟾和分布于美国西北部的尾蟾等。
鱼类:新北界的鱼类大部分和古北界相似,但是也有一些特有的鱼类,其中最著名的是全骨鱼类,这是恐龙时代的优势鱼类,但是现在仅存于碑美洲的温暖地区,现存有弓鳍鱼和雀鳝两类。匙吻鲟是新北界另一类原始的鱼类,其近亲是中国的白鲟。新北界其它的鱼类中有不少是和古北界所共有,如狗鱼科,鲑鱼科、鲈科以及不少鲤形目鱼类等。
新北界由于气候比较寒冷,无脊椎动物不丰富,种类小、体型小、需要冬眠,和古北界的特征接近。
乌鸦用了几万年,打破了生殖隔离,是怎么做到的?
根据生物演化理论,当一种或多个物种彼此隔开时,由于地域阻隔,种群无法进行交配,因而无法实现基因交换,在各自独立繁殖的世代中,可遗传变异累积到足够的数量,导致两个种群之间在交配繁殖之后,原来相同的物种变成两个不同的物种。
不同物种之间的差异随着时间的推移而增加,并逐渐在世界各地形成了一些特有物种。但一项发表在学术期刊《自然通讯》上的研究显示,在两个140万年前形成生殖隔离的乌鸦之间,以前认为不可逆的情况似乎发生了逆转。
为什么要出现生殖隔离?繁殖隔离,是地球上不同物种间的基因保护机制,不同物种间的基因不能自然交换。如马和驴,这两种动物虽然可以交配生下骡子,但骡子不能繁殖下一代,因此不能算一种动物,象狮虎兽一样。那是达尔文在进化理论中提出的基本观点,即进化树的起源。
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一个最重要的因素就是地理位置的分离。达尔文在他环游世界的那一年就发现了这一点:两个相邻的岛屿上产生了两种不同的生物。如今我们知道,随着大陆的漂移,一些分离的大陆也分别进化出了一些特有的物种,如北极的北极熊、澳洲的袋鼠、南极的企鹅等等。
当然也有少许的小熊猫生活在我国的四川,这是全球独有的。进化树可能是错的,因为异种交配现象比我们想象的要丰富得多。地球上的生命不像一棵大树,而是更像一个复杂的网络。有两种北美洲的乌鸦,向我们生动地展示着,什么叫做“反物种形成”,这两个早已分化的物种,居然又重新开始交错融合!
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地理学上的隔绝并不是唯一的原因,还有生活习惯上的其他原因,如昼夜活动时间的不同,还有季节的不同,生活环境的不同,生理结构的不同等等…但是,随后这些因素的产生,最终都要追溯到地理隔绝,因为由同一地区的基因交流引起的个体间可遗传变异的差异,很快就会消失。
繁殖隔离能否逆转?基因变异是随机的,一般不会逆转,但在近生种和人工干预的情况下,生殖隔离可以有一定程度的突破,但偶尔远生种杂交产生的后代,往往会不孕不育,导致新的品种不能产生下一代,从而使两个物种的生殖隔离真正突破。例如我们最熟悉的马和驴的杂种骡就是不育症的代表,尽管偶尔会有特殊情况发生,但都不能将骡子的特征遗传下来。
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例如,母骡配生下一代驹,驹的外貌与骡的外貌相同,但不育的特征却与骡的外貌相同;母骡与马交配生下一代驹的外貌与马的外貌相同,且具有生育能力……但结果是,无法产生新的物种。但发表在《自然通讯》杂志上题为《渡鸦物种形成逆转的基因组证据》(Genomic evidence of speciation reversal in rens)的研究却发现,渡鸦的两个种群混杂在一起,从而产生了新的物种。
乌鸦颠覆进化理论?逆转生殖隔离现象。渡鸦是一种较大的乌鸦,目前分布最广泛的种类,没有一种是这种乌鸦,分布在北半球广大的区域,所以你完全可以直接称它为乌鸦(但是为了区别,这里将渡鸦称作)。据 DNA遗传学研究,渡鸦按照演化历史可以分为两个主要分支:一个是加利福尼亚分支,生活在美国西南部,另一个是北半球其他地区的整个北部。
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该研究显示,两者大约在150万年前形成了生殖隔离,形成了两个不同的分支物种,这显然是地理隔离造成的。根据科学家分析,在冰期,北部冰川覆盖面积很大,亚欧大陆和北美大陆相连的阿拉斯加地区常年被冰川阻隔,这使得两地的乌鸦不能迁徙,而北部的渡鸦和北美大陆的加利福亚渡鸦也不能实现基因交流,最终形成了生殖隔离。
但由于冰河融化,原来生活在亚欧大陆的整个北区渡鸦也开始通过白令海峡和阿拉斯加向北美大陆迁徙,科学家推测,整个北区渡鸦可能与智人进入美洲的时间差不多。尽管现在整个北区的分支和北美洲本土的加利亚分支都产生了生殖隔离,并且隔离的年代相对较长,遗传差异也相对较大,但它们之间仍然有着相似的外形和习惯,并且逐渐在北美加利亚附近形成交集。
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通过对线粒体 DNA的分析,发现北美加利亚分枝与整个北区分枝发生基因混合,即在过去数万年间,两个不同的远缘种在同一地区共同生活并进行自然杂交,并且因未知的原因而繁殖出下一代。这一融合导致最初的纯种加利福亚渡鸦已绝迹,成为混合北区渡鸦血统的混合新物种——普通渡鸦。
没有同化的强大种族——奇瓦瓦渡鸦如图中所示,有一种渡鸦,它是以前从未见过的,叫做奇瓦渡鸦(Chihuahuan Ren)。据基因组分析,同属北美西南部地区独立演化的奇瓦渡鸦,相对于全北区渡鸦,具有更接近的血统,据分析,他们约在100万年前分离出新物种,与全北区渡鸦有明显的生殖隔离,而且他们与“近亲”加利亚渡鸦没有基因上的混合。
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与现存的全北区-加利亚杂种——普通渡鸦也有明显的生殖隔离,保持着高贵、纯正的血统。看起来那是一群高人一等的乌鸦,在乌鸦中简直就是犹太人…这两种乌鸦花了将近400,000年才融合。在冰河消融之后,已经变成了两个独立物种的乌鸦似乎并不认同,因此它们在以前经常进行杂交。
虽然之前很长一段时间,他们杂交的后代都不能产生下一代,但这并没有使乌鸦屈服。他们用了400,000年,重新书写了他们的人口史。自然中的繁殖隔离似乎是如此的坚不可摧,但北美渡鸦的进化历史似乎突破了这一限制,即便现在,也是从和人类一起进入美洲大陆直到现在。
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混杂了数万年的混杂物种普通渡鸦和整个北部地区的渡鸦之间的基因差异仍然高达4%,远远超过一般鸟类之间的差异,但基因组分析清楚地表明,这种跨物种混杂现象确实发生了,而且,在自然环境中,几百万年的强烈繁殖隔离已经被突破了!
你已经不知道,在美国华盛顿州和加拿大之间900公里的距离上,哪一只是西北乌鸦,哪一只是美洲乌鸦。尽管现在美国鸟类学会仍然认为它是两种不同的动物,但相信有一天,乌鸦也能战胜人类的偏见。
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