庞大的鸟类数据库链接到功能


鸟类身体为它们在生态系统中的作用提供了线索。


新的研究显示,鸟类的身体特征可以预测它们的进食和觅食行为,准确率超过 80%。

泰勒 · 里肯巴赫/盖蒂图片社

作者: Natalie Parletta

在过去两个世纪收集的鸟类标本的基础上进行了长达十年的努力,最终建立了一个由代表世界大约 57,000 种鸟类的 10,000 只鸟类组成的数据库。

来自英国伦敦大学学院的 Alex Pigot 和他的同事们从喙、翅膀、尾巴、腿和其他身体部位的测量中得出,他们已经证实了这些特征密切相关,并且可以预测, 鸟类在生态系统中的功能作用。

这些角色,基于他们如何移动和寻找资源,包括授粉,分散种子,清除废物和控制害虫,并在复杂和脆弱的生态系统中缠绕在一起基本的为了地球的健康。

皮戈特说,人们早就知道生物体的生态作用与其形态有关 -- 一个被称为收敛演化。他补充说,一个典型的例子是达尔文雀以不同大小的种子为食的不同喙形状。

“但是我们数据库的规模现在允许我们在全球范围内规划这些关系,” 他说,“考虑到鸟类扮演的各种生态角色, 从游泳的企鹅在水下捕鱼,到盘旋寻找花蜜的蜂鸟吞下连续飞行的昆虫。”

约瑟夫 · 托拜厄斯说,国际团队测量了来自世界各地的数百个博物馆标本,这些标本是从维多利亚时代的查尔斯 · 达尔文和欧内斯特 · 沙克尔顿时期收集的, 来自伦敦帝国理工学院。

为了分析数据,他们使用机器学习算法从所有物种的子集中创建一个模型,可以预测其余物种的功能作用。

他们的结果,已发布在杂志上自然生态与进化这表明,结合起来,鸟类的身体特征可以预测它们的进食和觅食行为 -- 甚至是微妙的行为 -- 准确率超过 80%。

他们随后探讨了之间的进化起源的形态和功能的使用系统进化树,一个非常像家谱的图表,根据鸟类的基因绘制鸟类关系。

这表明鸟类的生活方式不能用它们的进化关系来充分解释; 相反,趋同进化独立地塑造了完全不同大陆上不相关鸟类的行为。

例如,南极的潜水企鹅 (Spheniscidae) 与北半球的海雀 (Alcidae) 相匹配,而南美洲的吃水果的巨嘴鸟 (Ramphastidae) 与犀鸟 (Bucerotidea) 相匹配在非洲和亚洲。

皮戈特说,这些发现表明进化是一个可预测的过程。“用斯蒂芬 · 杰 · 古尔德的名言来说,如果我们 '倒带生命的磁带,让它再次播放',进化会导致我们今天看到的相似的有机体。”

他补充说,重要的是,这些结果将使他们能够比目前的努力更准确地预测鸟类在生态系统中的作用。

“这将使我们能够加强保护策略,努力确保我们不会失去鸟类在生命网络中的重要联系。”

  1. https://australianmuseum.net.au/learn/species-identification/ask-an-expert/what-is-an-ecosystem/
  2. https://wwwbetway必威官方.sciencedaily.com/terms/convergent_evolution.htm
  3. https://doi.org/10.1038/s41559-019-1070-4
  4. https://www.khanacademy.orgbetway必威官方/science/high-school-biology/hs-evolution/hs-phylogeny/a/phylogenetic-trees
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