作者 | 唐鳳
對於鳥類而言，除了個頭，嘴巴大小、尾巴長短似乎都會影響它們在鳥類王國中的地位。
由英國倫敦帝國理工學院和倫敦大學學院領導的一個全球研究小組訪問了世界各地的博物館，研究了近1萬種鳥類的標本，覆蓋了所有已知鳥類的99%以上。
數據顯示，翅膀、喙和尾巴的大小可以預測一種鳥在生態系統中的角色。
研究人員表示，考慮到許多鳥類具有重要的生態功能，例如為植物授粉、傳播種子或控制害蟲，該資料庫可能有助於科學家了解和預測物種的消失將如何影響生態系統的健康。
相關論文近日發表在《自然—生態與進化》上。
百年任務
之前已有研究揭示動物的體形與它們生活方式（包括飲食）之間的聯繫，但這是第一次在如此大規模和精確的資料庫中得到細節證實。
「不同種類和體形的捕食者維持著生態系統的平衡。」
未參與該研究的德國弗里德里希·席勒大學教授Ulrich Brose告訴《中國科學報》，在三維生物群落中（空氣、水），體形巨大的掠食者具有穩定作用，而在二維空間（陸地），這種作用是由較小的掠食者完成的。
但總體而言，體形較大的獵手和體形較小的獵物是生態系統的理想選擇。
而此次鳥類資料庫的標本採集工作跨越百年，涉及加拿大、以色列、英國、美國和南非等國。
新研究通訊作者、帝國理工學院生命科學系的Joseph Tobias說：「收集所有鳥類的測量數據是一項艱巨的任務。
過去150年裡，數百名探險家和生物學家收集和管理了7萬件博物館標本，這是工作的基礎。」
同住地球村
動物、植物，甚至微生物等生命，共同居住在地球村。
也許看似沒有聯繫的兩個物種，其實也有千絲萬縷的聯繫。
「預測一個物種對生態系統的貢獻，通常是通過估算它們與其他物種之間的進化關係得出的，這是基於這樣一個事實——親緣關係較近的物種在功能上往往比親緣關係較遠的物種更相似。」Tobias告訴《中國科學報》。
新資料庫顯示，總體而言，體形測量能提供更好的預測，因為一些親緣關係非常遙遠的物種進化出了相似的身體，以適應相似的生活方式或飲食偏好。
例如，包括海雀和海鳩在內的海雀家族與企鵝的體形非常相似，它們的喙、身體和翅膀都適合在水下游泳和捕魚。
儘管這些動物是在相反的半球進化的。這就是所謂的趨同進化。
新的鳥類數據集提供了迄今為止最清晰的趨同進化畫面，展示了它在全球範圍內對整個動物種群的廣泛影響。
研究人員觀察了鳥類包括喙、尾巴、翅膀和腿的尺寸以及體重在內的9項身體測量數據，並將這些數據與它們的飲食和覓食行為進行了比較——例如，鳥類主要是在空中、地面狩獵，還是在水下捕食無脊椎動物。
進化「可預測」
Tobias表示，研究結果顯示身體指數與捕食行為的關聯是顯而易見的。
擁有長翅膀的鳥類大部分時間都在飛行，而有「大長腿」的鳥更喜歡在陸地溜達。
而且，研究小組發現，所有身體測量數據的組合都能高度預測所有物種在生活方式和生態系統功能上的細微差異。
該研究第一作者，倫敦大學學院遺傳、進化與環境系博士Alex Pigot說：「我們的研究結果表明，進化是一個『可預測』的過程。
如果我們要『重新播放生命的磁帶』，那麼進化很可能會再次創造出與我們今天看到的非常相似的生物體。」
此外，Tobias 表示，能量化每一種動物在生物圈功能中的作用，對於理解當前物種滅絕和氣候危機的影響非常重要。
之前有研究顯示，自上世紀70年代以來，北美大陸已經失去了30億隻鳥類，幾乎占總數的30%。
人類活動引起的氣候變化在全球範圍內對生物多樣性產生了重要影響，而其對鳥類繁殖時間的影響的複雜性可能被遠遠低估了。
Brose表示，如果我們把自然保護理解為保護自然免受外界干擾的一種方式，那麼動物體形研究有助於縮小食物網理論與實際自然保護之間的差距，為最複雜的自然生態系統的社區層面管理鋪平道路。
「我們發現的體形和功能聯繫，為利用類似數據調查生態系統中生物多樣性的作用打開了一扇窗。
例如，進一步的研究可以使用我們的資料庫預測氣候和土地使用變化對生態系統功能的影響，並為野生動物保護設定適當的目標。」Tobias說。
也許，是時候行動起來了，人們今天做出的保護決定將在未來數百萬年產生影響。
有研究顯示，要恢復自人類首次在紐西蘭定居以來消失的鳥類物種數量，大約需要5000萬年。
德國柏林自然博物館的Luis Valente說：「有些人認為，如果你不去管大自然，它就會很快恢復過來。
但事實是，至少在紐西蘭，大自然需要幾百萬年才能從人類活動中恢復過來，而且可能永遠也不會真正恢復過來。」
相關論文信息：
https://doi.org/10.1038/s41559-019-1070-4
編輯 | 甘 曉
排版｜蔣志海
《中國科學報》 (2020-1-15 第2版 國際)