令人激动的奥秘:火山口湖慈鲷
来源:摘自《CICHLIDS NEWS》(2017年第4期) 作者:AD-Konings 日期:2025-02-12

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(翻译:Deepseek-R1)
三四十年前,许多科学家相信同域物种形成是解释马拉维湖、坦噶尼喀湖和维多利亚湖中大量慈鲷物种存在的最简单办法。然而,随着关于慈鲷繁殖行为的信息越来越多,研究者们发现很难构思出到底如何在同一栖息地内促使物种分化的情景。数学家们设计出许多高度理论化的模型,使得同域物种形成看起来似乎有可能存在,但野外生物学家则越来越坚信,如果没有对种群部分个体的隔离,物种分化是不太可能发生的。对于非洲大湖区的慈鲷来说,这种隔离(即异域物种形成)可以想象为:许多物种局限于岩石栖息地,而这种栖息在岩石上的慈鲷只能在极少数情况下穿过没有岩石的区域,并有可能在邻近的岩石栖息地定居下来。从主种群中分离出来的那些“流浪者”便可能进化为新物种;即便这种分化发生在同一个湖中,也从未被视作同域物种的形成。
大型湖泊包含了许多彼此由不适宜生存的栖息地隔离开的不同生境——在岩栖慈鲷看来,一大片裸露的沙滩就是一道难以逾越的屏障。
Lake Bermin(伯明湖)
1992年,Stiassny 等人描述了来自喀麦隆一个小型火山口湖——Bermin 湖——的八种新慈鲷物种,这使得同域物种形成的存在突然成为热门话题。所有这些物种均为地方性特有种,而且都与 Tilapia(现归于 Coptodon) guinensis 密切相关。尽管 Bermin 湖内这支小型物种群(共九种慈鲷)曾被认为是同域物种形成的典型例子,但我对 Bermin 湖并非完全孤立这一事实感到有些疑惑,因为它与 Cross 河流域相连。因此,也可能存在另一种情景:即来自河流的 C. guinensis 或与其相似的 tilapiine 多次进入该湖,经过长时间逐渐形成了现今湖中的各种物种。
事实上,最近 Martin 等人(2015)通过分析 DNA 特征证实了这种情景,发现部分地方性慈鲷与湖外的慈鲷关系更近。虽然这并不能排除同域物种形成曾在该湖中发生——我依然认为它确实发生过——但似乎完全孤立的系统更有可能证明慈鲷的同域物种形成确实存在。据估计,Bermin 湖的年龄介于 10 万至 250 万年之间;正如当时大多数人所说的,这足以让物种分化发生(而我们现在知道,物种分化可能发生得更快)。
Lake Apoyo(阿波约湖)
尼加拉瓜境内大约有十几个火山口湖,其中有几座从未与周围河流系统相连。Laguna de Apoyo(即 Apoyo 湖)是尼加拉瓜最大的火山口湖。它形成于 23,000 年前,一次巨大的火山爆发留下了一个大坑,随后坑内充满了地下水和雨水。如今,湖深 180 米(591 英尺),直径约 4 公里(2.49 英里)。Apoyo 湖是火山口湖的典型代表,因为它周围有一个高高的环壁,海拔比湖面高 100 到 300 米(328-984 英尺)。你或许会惊讶于鱼类究竟如何进入这样一个湖泊,但尼加拉瓜所有火山口湖中都有鱼类存在,其中有些甚至拥有一个小型的物种群。有人认为,当地渔民——尼加拉瓜湖和马那瓜湖曾经(或仍然)拥有大量中型慈鲷(如 Amphilophus citrinellus 型)——有意将 A. citrinellus 引入各个火山口湖,以便在离村庄更近的地方获得鱼类资源。
在 Apoyo 湖中,被引入的 A. citrinellus 型慈鲷进化成了一个拥有六个已描述物种的小型物种群。将它们的 DNA 与另一火山口湖 Xiloá 湖中一个较小物种群的三种物种进行比较后发现,Apoyo 湖中所有物种彼此之间的关系比与外界物种更为密切。这表明这些物种均在同一湖中进化,而由于该湖较小,物种分化被视作同域物种形成。除了认为即便在小湖中也可能存在不同微生境,使得种群子集得以适应(从而与主群分离)的观点外,火山口湖慈鲷无疑是研究物种分化机制最有趣的对象。
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