学习资源
您的位置: 首页 >学习资源>小因学堂

小因学堂丨历史上的今天: 神奇的加拉帕戈斯群岛

发布时间:2023/09/19 点击数: 【字体:

b313dd26d61a43daa3c61e46d86452c9.jpg

45bca8223f30422faafd932cc6594cde.jpg

8f22d05b8fd74835a2fbbf73a60d9e69.png

“188年前的今天(1835年9月15日),达尔文登上加拉帕戈斯群岛,发现了它的神奇之处,并写成了科学巨著《物种起源》。”


加拉帕戈斯群岛(Galapagos Islands),又称科隆群岛,位于南美大陆以西约970公里的太平洋中,隶属于厄瓜多尔。加拉帕戈斯群岛是由四百万年前的海底火山喷发形成的,它由13个大岛以及100多个小岛和岛礁组成。加拉帕戈斯群岛是地球上第二大的火山活跃的群岛,仅次于夏威夷群岛。


在遥远的东太平洋,加拉帕戈斯群岛像个世外高人一样过着隐居的生活。直到1835年,达尔文登岛考察之后,它的神奇之处才被世人所了解。现在,加拉帕戈斯群岛以其众多的特有物种和达尔文的登岛研究而闻名。


f2bf5e7796a043a38cd92b8b0911c471.png

加拉帕戈斯位置示意图(图片来源:星球研究所)


一、达尔文与加拉帕戈斯群岛


465f6c4116284e65802fbc19f2a966cc.png

达尔文环球科考路线图(1831年-1836年)(图片来源:illinois.edu)


1831年,达尔文以博物学专家的身份,乘坐贝格尔号舰(又称小猎犬号),开始了长达5年的环球科学考察。1835年9月15日,达尔文船队抵达了加拉帕戈斯。他们原本打算只在其中一座岛上做短暂休息,但是当船队踏上那个神奇的海岛之后,达尔文对那里各种奇异的生物产生了浓厚的兴趣。在加拉帕戈斯群岛历时5周的科学考察中,达尔文收集了各岛上的多种自然标本,包括鸟类、植物和岩石等。回国之后,达尔文对他从世界各地收集到的标本进行了整理。经过20多年的研究,达尔文于1859年出版了划时代的巨著《物种起源》,书中所阐述的进化论被恩格斯列为19世纪自然科学的三大发现之一(其他两个是细胞学说、能量守恒和转化定律)。加拉帕戈斯群岛被认为是达尔文提出进化论的灵感来源地。


BBC巨作,纪录片《完美星球》的第1集《火山》介绍了这片神奇的加拉帕戈斯群岛。推荐大家可以观看下这部纪录片,尤其是介绍加拉帕戈斯群岛的第1集《火山》。海底火山造就了加拉帕戈斯群岛独特的地貌,直到现在,岛上的火山还时有喷发。最近的两次喷发是在1995和1998年。


由于远离陆地,加拉帕戈斯群岛的生态系统与其他地方有很大不同。岛上拥有许多诸如海龟、海豹、企鹅、信天翁等保持着原始风貌的独特物种,因此加拉帕戈斯群岛享有“生物进化活博物馆”的美誉。此外,加拉帕戈斯群岛还有以下称号:

最值得期待的旅游地

地球上最后的天堂

达尔文与上帝相遇的地方

演化的实验室

最后的伊甸园

……

1978年,加拉帕戈斯群岛被联合国教科文组织列入世界自然遗产名录,是联合国教科文组织认定的第一个世界自然遗产。此外,加拉帕戈斯群岛还是世界7大潜水胜地之一,被誉为潜水爱好者的圣地。




二、加拉帕戈斯群岛的神奇动物们

[ 一、加拉帕戈斯象龟 ]

加拉帕戈斯群岛上的巨型象龟,是加拉帕戈斯最著名的生物之一,同时也是现有陆龟中最大的一种,可重达400千克。加拉帕戈斯(Galápagos)在西班牙语中是象龟的意思。16世纪中期,西班牙人在加拉帕戈斯群岛上发现了这种象龟,并将此群岛命名为加拉帕戈斯。然而不幸的是,在大航海时代,水手和海盗们从加拉帕戈斯猎杀了二十多万只象龟作为船上的食物。这也导致了加拉帕戈斯象龟数量的急剧减少,到现在已有3个亚种完全灭绝,这其中就包括著名的“孤独的乔治”(Lonesome George)。它属于平塔岛象龟亚种,1971年被发现时仅存一只,是世界上最稀有的动物,也是加拉帕戈斯群岛乃至全球物种保护的象征之一。2012年6月24日,孤独的乔治死亡,平塔岛象龟亚种至此灭绝。乔治死后,当地路边的一块黑板上写着“我们亲眼目睹了灭绝”。这句简短又充满悲情的文字警示我们要保护好自然界的各种生物,别让我们再次经历类似的伤痛。现在,加拉帕戈斯象龟已经全部列入了《世界自然保护联盟濒危物种红色名录》。


加拉帕戈斯象龟的背甲有两种类型:一种体型巨大有着圆背型的背甲,另一种则体型偏小且有着鞍背型的背甲。达尔文认为这两种不同类型的巨龟都是为了适应特定岛屿的环境而形成的。鞍背型的背甲更利于巨龟们伸展脖子,以便从离地面较高的灌木和仙人掌上进食,这样才能够到更高处的食物。而且,为了方便穿越各类严酷的栖息地,它们自然也需要维持一个较小的体型。


还有一种说法,它们的背甲类型可能与翻身的能力有关。近几年的研究显示,鞍背型背甲可能是象龟为了更方便把身子翻过来而进化出来的。加拉帕戈斯象龟实在太重,如果翻倒之后无法翻回来,可能会造成死亡。而鞍背型象龟因为其背甲的特殊造型更容易翻身存活下来。


5e879cce44d04693ab7cd1ebb81c3451.png

圆背型的象龟(图片来源:维基媒体)


28f3a774dc5048a8ac4a85100d369a6f.png

鞍背型的象龟/孤独的乔治(图片来源:维基媒体)


[ 二、加拉帕戈斯企鹅 ]

加拉帕戈斯群岛比较神奇的是这个岛屿明明在热带地区,赤道穿岛而过,但是却偏偏生活着一种南极地区的代表性动物——企鹅。生活在这里的企鹅叫做加拉帕戈斯企鹅(学名:加岛环企鹅),是当地独有的一种鸟类,加拉帕戈斯企鹅也是世界上唯一一种生活在北半球的企鹅。加拉帕戈斯是赤道暖流和秘鲁寒流的交汇地,受秘鲁寒流影响,这里虽位于赤道上,却并非终年高温多雨,热带和寒带动物在这里都能找到。一些南极企鹅可能正是顺着秘鲁寒流,或者是乘着一些大型冰山一路来到了加拉帕戈斯群岛。由于秘鲁寒流的缘故,加拉帕戈斯群岛周围海域海水的温度比较低,这样的温度虽然对企鹅来说并不完全适合,但也并不致命,所以企鹅经过进化之后就能够适应这样的环境了。


78242e3632984f56be9bfbd3d428b732.png

加拉帕戈斯企鹅(来源:视觉中国)


[ 三、加拉帕戈斯鬣(liè)蜥家族]

加拉帕戈斯海鬣蜥是地球上唯一的一种水生蜥蜴,爬行速度非常慢,但是却可以在水中畅快地游动。它们栖息在岩石海边、沼泽及红树林。在寒冷时,它们会通过晒太阳,用身体上的黑色鳞片吸收热量以获得较高的体温,方能潜入海中觅食。据当地人介绍,海鬣蜥在享受长达5个小时的日光浴之后,也只能在20摄氏度左右的海水中活动不超过20分钟!


尽管海鬣蜥的外表看起来非常凶猛,像个海岛版的哥斯拉,但它们实际上性格温和,是不折不扣的素食主义者。它们以岩石上和海水中的植物为食,通常吃藻类。有时会通过进食昆虫或甲壳类动物来补充所需的微量元素。海鬣蜥体内富集的盐分可以通过它们鼻子和眼睛之间的两个腺体排出。海鬣蜥还能自动调节心律,下潜时,心律减慢;升到水面时,心律加快。在预感到鲨鱼即将来临时,能立即停止心脏跳动,使敌人不易发现它们。科学家测试发现它们心脏停跳时间竟可长达45分钟。


8de6d81503b0497aa88bc641706759e3.png

加拉帕戈斯海鬣蜥(图片来源:Veer图库)


加拉帕戈斯陆鬣蜥和海鬣蜥曾经拥有共同的祖先,来到加拉帕戈斯群岛之后渐渐演化成了两种不太一样的动物。为了适应不同的生存环境,海鬣蜥与海边的火山岩一样呈灰黑色,而陆鬣蜥则与周围的沙士岩石一样呈黄褐色。陆鬣蜥主要以仙人掌为食,这与加拉帕戈斯群岛比较干旱的气候有关,选择吃仙人掌,它们能从中获取身体所需的水分。


6e345e8eb8574777a3670b6550666df2.png

加拉帕戈斯陆鬣蜥 (图片来源:搜狐网)


1986年,有人在加拉帕戈斯群岛13个主要岛屿之一的伊莎贝拉岛上发现了一种粉红色“陆鬣蜥”。后经科学家进行基因测序,结果发现它的基因与岛上的其他黄褐色的陆鬣蜥有着很大的不同。科学家们在2009年将粉红色陆鬣蜥确定为独立物种。在外形上,这种粉红色鬣蜥和其他陆鬣蜥也不同,粉红色鬣蜥的头部呈扁平状,并且在脖子后面有一个厚大、多脂肪呈圆锥形的颈脊。这种粉红色鬣蜥只生活在伊莎贝拉岛沃尔夫火山的斜坡上。目前全岛只有大约200 到300只。


有趣的是自2021年10月以来,加拉帕戈斯国家公园的科学家团队发起了七次探险才发现了粉红色鬣蜥的幼崽。以前没有发现,不是因为它的幼崽会躲藏,而是因为外来的啮齿动物和猫对其幼崽生存有着巨大的威胁。由于这种粉红色鬣蜥濒临灭绝,而且具有特别的研究价值,科学家们正在采取相应的保护措施,以防止它们灭绝。


4c309a2b30df46e4b8d800c83f0d708a.png

加拉帕戈斯粉红色鬣蜥(图片来源:视觉中国)



[ 四、加拉帕戈斯蓝脚鲣鸟]

加拉帕戈斯蓝脚鲣鸟是蓝脚鲣鸟的一个亚种。蓝脚鲣鸟的名字据说是由早期探险家取的,结合了西班牙语中的"bobo"一词,也就是"愚蠢"的意思。主要是指蓝脚鲣鸟在陆地上笨拙的移动方式,以及它们毫无顾忌地接近人类的行为。


这种大型热带海鸟最引人注目的是它们长着一对蓝色的大脚。蓝脚鲣鸟的示爱方式包括雄鸟会炫耀自己的脚及跳舞来吸引雌鸟。在跳舞期间,雄鸟会张开双翼,双脚踏在地上。雌性会选择具有生动的深蓝色脚掌的配偶,因为生出健康后代的概率更大。蓝脚鲣鸟捕鱼的本领非常高。它们在水面几十米高的地方飞行,一旦发现爱吃的鱼,就像一颗流星一样急速冲入湛蓝的海水,它们扎进水里的速度达到了97千米/小时。


58d8edc67d35474587a5f6444acd1eec.png

加拉帕戈斯蓝脚鲣鸟(图片来源:Veer图库)


[五、加拉帕戈斯地雀]

除了加拉帕戈斯象龟,加拉帕戈斯地雀(又称达尔文地雀)也是盛名在外。当年达尔文到达加拉帕戈斯时,他采集了70号这种雀类的标本,后来被冠名为“Darwin's finches”(达尔文地雀)。然而,达尔文对这些标本并未表现出太大的兴趣,在他当时的私人日记里竟然没有相关的记录。更糟糕的是,达尔文在原始记录上并未记载具体是在哪个岛采集到的哪些标本,这给他日后整理标本采集地带来了很大麻烦。


回国之后,达尔文所采集的鸟类标本被送到了伦敦动物学会,由著名鸟类学家约翰·古尔德(John Gould)进行了研究。古尔德很快便得出结论,加拉帕戈斯群岛采集到的雀类标本实际上分属13个新种,尽管喙的形状差别很大,但这些鸟彼此之间具有很近的亲缘关系。它们原来拥有共同的祖先,为了取食不同的食物,它们的喙进化出来了不同的形状。吃昆虫的,喙比较窄小;吃坚果的,喙非常粗大;拟鴷树雀的喙长而尖,允许它深入探查树皮的缝隙和苔藓之间寻找昆虫和蜘蛛,会使用树枝和仙人掌刺作为工具,这便是自然选择的结果。


目前,大多数科学家们将加拉帕戈斯地雀认定为15种,在分类学上它们属于雀形目裸鼻雀科加拉帕戈斯雀亚科。其中,除了一种分布在属于哥斯达黎加管辖的科科斯岛上外,其余的都分布在加拉帕戈斯群岛。


这些鸟儿真正大放异彩,其实是在达尔文去世后的20世纪的研究,才真正让它们走入了演化理论的核心。英国鸟类学家,世界知名演化生物学家大卫·拉克(David Lack),普林斯顿大学生态学和进化生物学荣誉教授彼得·格兰特(Peter Grant) 等继续探查研究后,加拉帕戈斯地雀才真正被视为进化生物学,尤其是适应辐射(adaptiveradiation)的经典例证。格兰特夫妇在加拉帕戈斯群岛除了亲眼见证自然选择的神奇魔力,甚至还目击到了一个“新种”地雀的诞生。


08c1ee8184c04589a16d2b6fd62df552.png

加拉帕戈斯地雀喙的形状与取食类型的关系图(图片来源:socratic.org)


END


1c2d325ce1934acba6d521e23a8bd614.png


加拉帕戈斯群岛(图片来源:Veer图库)


随着加拉帕戈斯群岛名气日益增大,越来越多的游客前去体验它的神奇与美妙,人类活动带来的影响也逐渐增加。又加上外来物种入侵的危害,群岛内部的生态系统遭到了破坏,这导致了许多物种的灭绝和减少。为了保护加拉帕戈斯群岛的自然环境和物种多样性,这个群岛已被列为世界遗产,并建立了保护区。当地政府和组织致力于开展科学研究,监测自然环境和动植物物种,以制定和实施合适的保护政策和管理计划。此外,游客也被要求遵守当地的旅游规定,以减少对群岛自然环境的影响。


加拉帕戈斯群岛是地球上的生物宝库,拥有着丰富的生物多样性和独特的生态环境,需要各方共同努力去保护这颗自然遗产的瑰宝。


因为篇幅的原因,小编就不在这里一一列举加拉帕戈斯群岛上的特别生物了。感兴趣的同学可以自己去查阅一下相关的资料,去了解加拉帕戈斯更多的神奇之处。


188年前的今天(1835年9月15日),达尔文登上加拉帕戈斯群岛,发现了它的神奇之处,并写成了科学巨著《物种起源》。今天我们推出这篇推文,旨在引导大家去了解生物的多样性并尝试去寻找生物之间的关系,思考地球上的生物如何演化成现在的模样。


参考资料:

1. 《乘小猎犬号环球航行》达尔文;

2. 《最有趣的旅行日志:达尔文环球游记》达尔文 著,董慈 译;

3. 《加拉帕戈斯,神奇动物变变变》,星球研究所;

4. 中国自然遗产网;

5. 剑桥大学官网;

6. 联合国教科文组织官网;

7. 《细数世界七大潜水圣地》,中科院地质地球所;

8. 《进化论及人类起源》,中国科普博览;

9. 《濒危物种——加拉帕戈斯象龟》,中国陆栖野生动物救援网络;

10. 《加拉帕戈斯群岛的加拉帕戈斯象龟》,搜狐网;

11. 《加拉帕戈斯群岛:地球上最神奇的岛屿》,好汉科普;

12. 《让达尔文雀闻名的,不是达尔文》,澎湃网;

13. 《迈入基因组时代的“达尔文雀”传奇》,果壳网。




分享到:
【打印正文】