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关于加拉帕戈斯群岛的10个事实

来源:纷纭教育
第35卷第11期

中学生物学

Vol.35 No. 11

2019 年

Middle School Biology

2019

文件编号:1003 - 7586(2019)11 - 0003 - 03

关于加拉帕戈斯群岛的10个事实

张冉1张敏2周长发2

(1.南京师范大学附属中学江苏南京210003)

(2.南京师范大学生命科学学院江苏南京210023)

摘要加拉帕戈斯群岛及其生物对达尔文进化论的产生具有重要地位,故对其信息的准确把握有特

别意义。多种资料和最新文献显示,该群岛距离最近的南美约有1 000 km,孤悬于太平洋中;它由火 山爆发、地壳隆起而形成的130余个大小不同的岛屿组成,其中面积在10 km2以上的岛屿有13座,最古老 岛屿不会超过300万年。岛上特有生物众多,其中达尔文雀至少有13种,地雀至少有6种。自1535年被 人类发现以来,群岛上常住人口与来访游客不断增加,对生物和岛屿的压力也日益提升。关键词加拉帕戈斯群岛科科斯岛达尔文地雀生物进化中图分类号Q-49

文献标志码E

加拉帕戈斯群岛上的生物对达尔文形成科学的 (2019)提到,该群岛中面积大于10 km2的岛屿有13 进化论具有重要作用与贡献。然而,在阅读相关文 座,1~10 km2的岛屿5座以及很多的更小岛屿或礁 献时,发现不同文献提供的该群岛的相关信息和数 石。可见在叙述主要岛屿时,最好提供划分岛屿大 据却不太统一,有些更不准确,也多陈旧,故梳理更 小的标准及其数量。

新如下。

3距离南美洲的距离

1岛屿的形成时间

不同文献对加拉帕戈斯群岛距离南美的距

不同文献提供的该群岛最古老岛屿的形成时间

离也说法不一,具体数字从160~1 000 km不等。比 不一,有说其大约形成于100万年之前(尚玉昌, 较一致的说法是加拉帕戈斯群岛位于距离南美 2008),有人认为形成于500万年前。然而,根据最 (厄瓜多尔)以西约1 000 km(600英里)的太平洋上。 新的相关专业文献(Harpp and Geist, 2018),加拉帕 Gonzalez等(2008)清楚说明并图示出该群岛距离厄瓜 戈斯群岛(Galapagos)的不同岛均是在不同的时间、 多尔约960 km,距离哥斯达黎加约1 100 km。考虑到 由海底火山爆发所形成的,最老岛均Espafiola与San 该群岛陆地面积约有7 995 km2,保护区面积(包括海 Crist6bal的形成时间分别约为2.61 ± 0.11〜2.71 ± 域)约133 000 km2,故说该群岛距离南美最近的 0.36百万年和2.33 ± 0.04〜2.35 ± 0.03百万年,SP约 距离约有950〜1 000 km是较准确的。如果岛屿距南 为250〜300万年之间,远比多数文献所认为的年 美只有160 km,那么,该群岛也不能形成大量独 轻。Hedrick(2019)提到,该群岛最古老岛屿的形成 特生物。

时间不会超过400万年。

距离加拉帕戈斯群岛较近的另一个岛为科科斯 2岛屿数量及大小

岛(Cocos island),它们相距约 720 km(Sato等,1999), 多数文献报道说加拉帕戈斯群岛由13个主要

后者距离哥斯达黎加约500 km(Arias等,2016;88卩- 岛屿或较大的岛屿组成,群岛所包含的岛屿数量约 tista and Trail,1988 )。

有120个。而根据Gonz6lez等(2008)的报道,本群岛 4人类对群岛的发现与居住

由7个大岛(面积大于100 km2)、11个小岛(面积在 根据Gonzalez等(2008)的报道,加拉帕戈斯群

1~100 km2)以及超过120个微小岛屿与礁石组成,其 岛是由西班牙人贝兰加(Tom6s de Berlanga)于1535 中5个岛屿上有人类居住。可见,该群岛是由100余个 年发现的,后来海盗们经常用该岛作为补给站和避 大小不同的岛屿组成的。由于本群岛目前仍有火山活 难所。1832年,厄瓜多尔宣布拥有该岛,并设立人类 动,故群岛所包含的岛均数量不能准确描述。Hedrick

居住设施,人类开始定居于此。1835年9月15日~

10月20日达尔文访问并考察该岛,采集了很多标 本。1900年时,该岛常住人口不到300人。

5当前群岛上的人口数量

Gonz6leZ等(2008)提到,2006年的人口普查结

果表明,约有2万人居住在加拉帕戈斯群岛的Santa Cruz、San Crist6bal、Isabela、Floreana 和 Baltra 五个岛 上。群岛的旅游人数在1979年少于12 000人,而 2006年达到13万。Padilla等(2018)提到,2015年的 普查结果显示,该群岛的常住人口达到25 244人,该 年到访游客达到223 587人。最新的一篇文献提到 (Hedrick,2019),目前该群岛的四个岛屿上居住着 约3万人,这四个岛屿为San Crist6bal (7 000人)、 Santa Cruz( 12 000 人)、Isabela 和 Floreana。

6群岛的名称和含义

加拉帕戈斯群岛的英文名称Galapagos源自西

班牙文Gal6Pag〇S,其词源意思为“龟”。在英文中 tortoise表示陆龟(生活在陆地上的龟类,爬行足,植 食性为主),而turtle表示海龟(生活在海洋中,鳍型 足,肉食性为主)。有文献将该群岛翻译为“巨龟之 岛”(因群岛上确实有一种较大的陆龟),应该是意译 而不是从名称的词源上来翻译的。

7岛屿主要特有脊椎动物种类

加拉帕戈斯群岛的土著陆生脊椎动物包括哺乳 动物6种(2种蝙蝠和4种鼠类)、37种爬行动物(11 种陆龟、9种蛇、6种壁虎、4种鬣蜥、7种蜥蜴)、种 鸟类(包括13种雀、4种嘲鸫,另有茑、猫头鹰等) (Hedrick, 2019)。也有文献报道该群岛有88种鸟 类,其中的一半都为当地特有种(Wiedenfeld and Jim6nez-Uzc6tegui,2008)。该群岛没有土著两栖动 物和淡水鱼类。

Phillips(2010)报道,加拉帕戈斯群岛的土著陆 生脊椎动物包含3大类,其中包含30种爬行动物(12 种陆龟、2种蛇、6种壁虎、7种蜥蜴、3种鬣蜥),鸟类 68种,6种哺乳动物(2种蝙蝠和4种鼠类)。

Padilla等(2018)提到,加拉帕戈斯群岛上记录 到152种鸟类,其中61种居住于此,当中的28种为 特有种。到访此海岛的海洋哺乳动物(鲸、海豚、海 豹、海狮)有27种,居住在此的陆地哺乳动物6种。

8达尔文雀与地雀种类

1836年当达尔文环球航行回来后,他将采集到

的鸟类标本送给了鸟类学家古尔德(John Gould)进 行研宂。后者于1837年发表文章,描述了达尔文采 自加拉帕戈斯群岛的雀类4属9种。后来,又有人描 述了类似的2属5种雀(其中1属1种来自科科斯 岛)。Lack(1947)将这些鸟类统称为“达尔文雀” (Darwin,s finch )( Sato 等,1999 )。

较早前,科学家根据形态、食性和行为将加拉帕 戈斯群岛上的13种达尔文雀分为三支:第一支为地 雀,包含1属(地雀属Ce〇@za)6种,生活于干旱地 区,取食地面上的植物种子;第二支为树雀,包含3 属(仙人掌雀属Cactospiza、树雀属Camar/iync/iui、植 食树雀属PZatp/^a)6种,除后一属一种取食植物的 芽、花、幼叶和果实外,其余都取食昆虫;第三支为茑 雀,1属1种,身体较小、喙细长,似茑,取食昆虫。生 活于科科斯岛的达尔文雀可归入第三支(Baptista and Trail. 1988; Grant and Grant) 2003; Grant. 1984; Sato 等,1999)。

近年来,更深入的研宄显示,本地达尔文雀的种 类似乎更多。Michel等(2018)报道,加拉帕戈斯群 岛上有18种雀,如吃种子的地雀、植食树雀、吃食仙 人掌花蜜与花粉的地雀、食虫地雀、鹫形树雀、树雀、 茑雀、吸血地雀等。

9岛屿生物演化的主要证据

达尔文环球航行回来后,就形成了初步的进化

论思想。其主要有三方面:生物不是各自创造 出来的,而是有共同祖先的,生物之间是有亲缘关系 的;生物不是一成不变的,而是可以改变的;生物改 变到一定程度后,就会形成新物种。加拉帕戈斯群 岛的生物形态、组成与分布为达尔文进化论提供了 多方面的支持证据。

(1) 生物不可能是独自创造出来的。①

加拉帕戈斯群岛上的陆生脊椎动物很少海洋生物却较多,如陆生哺乳动物、鸟类就远少于海 洋种类,并且没有陆生两栖动物与淡水鱼类。根据 进化论,这些动物是从附近迁移而来并演化出 新类型的,迁移能力强的动物当然相对较多,如蝙蝠 和鸟类等。假如生物是分别创造出来的,它们的分 布就不可能具有规律性。

此地有很多特有生物,如不会飞的鸬鹚尔文雀、海鬣蜥、巨陆龟。如果生物是各自创造的, 造物主为什么要在此海洋孤岛上创造出这么多特有 生物?

加拉帕戈斯群岛的不同小岛上具有不同生物,如陆龟、达尔文雀等。如果生物是创造 的,造物主为什么要大费周章地在不同小岛上创造 出既很相似又有细微差异的生物呢?

(2) 生物是可以改变的。①

加拉帕戈斯群岛上的所有生物都只能是邻近扩散而来的,它们目前己与来源地的生物 很不相同,并且己形成很多特有生物,可见它们是可 以改变的。

② 由于加拉帕戈斯群岛距离很远,故迁移

,而

、达

而来的生物种群不可能太大,再由它们扩散到不同 study from Cocos Island,Costa Rica[J]. Oryx,2016,50(1),18-26.的小岛上,从而形成许多很像又有细微差异的种类, [3]

Baptista LF» PW Trail. On the Origin of Darwin's Finches

如达尔文雀所展示的那样。

[J]. The Auk, 1988., 105(4): 663-671.③加拉帕戈斯群岛上的所有生物都有不同程 [4]

Gonzdlez JA» C Montes, J Rodriguez et al. Rethinking

度的独特性,但它们与最近的南美上的生物最 the Galapagos Islands as a complex social- ecological system : 为相似,而不是与其他地方的生物更相似,充分表明 implications for conservation and management [j]. Ecology and Society, 2008,13(2): 13-39.

它们是从邻近迁移而来并逐渐改变而成的。

[5] Grant BR» PR Grant. What Darwin's finches can teach us 10岛屿上物种形成的有力证据

about the evolutionary origin and regulation of biodiversity [jj. Bi 加拉帕戈斯群岛上有嘲鸦1属4种(yVewmimui oscience»2003 * 53 : 965-975.属),全部是当地特有种(Grant, 1984)。达尔文当时 [6]

Grant PR. Recent research on the evolution of land birds

采集到3种。他认识到它们与距离该群岛最近的南 on the Galapagos [j]. Biological Journal of the Linnean Society, 美的嘲鸫相差较大,但肯定是由的祖先演 1984,(21):113-136.化而来的。即此地最早的嘲鸫肯定是从南美 [7]

Harpp SK* DJ Geist. The evolution of Galdpagos volca­

迁移而来后,在不同小岛上或不同地点演化出其他 noes: An Alternative Perspective [j]. Frontiers in Earth Sci­3种或3个类型。此例充分说明生物是共祖的,并 ence, 2018,6(50): 1-16.且由共同祖先可以形成不同的后代,甚至是差异很 [8]

Hedrick PW. Galapagos Islands Endemic Vertebrates:

A Population Genetics Perspective [j]. Journal of Heredity, 大的不同物种。这一事例对达尔文进化论、物种起 源与形成有重要影响,即给予生物时间与空间,在 2019: 137-157.[9]

Michel AJ. LM Ward, SK Goffredi et al. The gut of the

自然选择的作用下,它们就可能形成不同的新物 finch: uniqueness of the gut microbiome of the Galdpagos vam­种。

pire finch[j]. Microbiome» 2018* 6( 167): 1-14.

岛屿上的其他特有生物如达尔文雀、鸬鹚、陆龟 [10] Sato A» C 0\"huigin» F Figueroa» PR Grant et al. Phylog- 等也具有同等重要的证据作用,但嘲鸫更明显直接。

eny of Darwin's finches as revealed by mtDNA sequences [j]. 参考文献:

Proceedings of the National Academy of Sciences of the United [1] 尚玉昌.加拉帕戈斯群岛达尔文地雀进化的启示[J].自

States of America> 1999. (96): 5101-5106.然杂志,2008,30 (5): 275-279.

[11]

Wiedenfeld DA* GA Jimenez- Uzcdtegui. Critical pro-

[2] Arias A, LR Pressey» RE Jones et al. Optimizing enforce­belms for bird conservation in the Gal6pagos Islands [j]. Cotinga» ment and compliance in offshore marine protected areas: a case

2008,(29):22-27.

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