鸟类翅膀的形状可以提供其生活方式的重大见解。例如，飞翔的信天翁拥有宽广的翅膀，可以在辽阔的海洋中航行，而生长在地面的蚁鹟则由于其短而粗壮的翅膀和长腿，主要依靠短途飞行。
但是，鸟类翅膀的形状是否可以提供有关自然结构的有价值信息？
圣路易斯华盛顿大学的研究表明，鸟类翅膀的形状，表明它们能够长距离飞行的能力，在全球岛屿的生物多样性模式形成中起着关键作用。
研究的主要作者贾斯汀·鲍德温表示：“我们的研究结果表明，与扩散相关的一个关键特征——鸟类翅膀形状——可以显著影响多样性模式和岛屿生物地理学的不同层面。”鲍德温是华盛顿大学生态与进化生物学项目的最近博士毕业生。
他继续说道：“之前的大多数研究集中在地理因素，如面积和隔离对岛屿物种多样性的影响。我们的发现强调了物种之间特征差异的重要性，特别是那些与其扩散能力相关的特征。”
没有鸟是孤岛
这项新研究建立在生态学的一个基本概念上。
生物学家罗伯特·H·麦克阿瑟和爱德华·O·威尔逊50年前提出了岛屿生物地理学理论，以阐明岛屿上的物种多样性模式。
该理论基于两个主要观察：孤立的岛屿由于其不可接近性通常物种较少，而较大的岛屿通常因面临更少的灭绝而寄居更多物种。这导致了著名的岛屿物种-面积关系的生态原则。
鲍德温解释说：“在较大的栖息地中，您可以期望发现更多的物种。”然而，岛屿或保护区的大小并不是影响物种丰度的唯一因素。
尽管岛屿生物地理学理论以其简单性而引人注目，但它也有其缺陷。特别是现代科学家批评了经典假设，即物种具有等同的扩散能力。“生态学家投入了大量精力去理解其他可能影响生物多样性和物种-面积关系的因素，”鲍德温说道。
一项最近发表的关注鸟类特征的研究使鲍德温和他的博士导师、艺术与科学学院的生物学教授乔纳森·迈尔斯得以调查一个潜在的重要物种特征：鸟类翅膀的形状。
研究人员利用了关于鸟类手翅指数值的广泛数据。“该指数衡量鸟类翅膀的尖锐程度，”鲍德温指出。他为他们的研究收集了6896种鸟类在3894个岛屿的数据。
鲍德温进一步解释了指数值：“鸡、鹪鹩和鸸鹋等鸟类的指数值较低，通常不进行长途飞行。相反，雨燕、燕子和蜂鸟则表现出较高的值，能够进行广泛的移动。”
扩散能力影响生物多样性
鲍德温和迈尔斯利用手翅指数数据以及另外两个独立的数据集，建立了世界各地11个认可的生物地理领域的新物种-面积关系。他们还开发了248个新的物种-面积关系，反映了不同生物地理区域中不同鸟类科的独特组合。
鲍德温表示：“我们使用了各种空间和分类学尺度进行分析。我们不仅分析了所有生物地理领域中的所有鸟类；我们还研究了特定科内的关系以及主要目之间的关系。”
研究人员发现，鸟类翅膀形状的直观量测对岛屿上的生物多样性模式产生了实质性影响。
鲍德温解释道：“在鸟类扩散能力较低的地区，物种-面积关系比较陡峭，这表明较大的岛屿显著增加物种数量。相反，在鸟类更具流动性的区域，物种-面积关系则较为平缓。”
他们还发现某些岛屿类型上存在多样性“饱和”的迹象，这在许多适应于长途飞行的鸟类物种较多的地方似乎具有重要意义。
这项研究的见解可能对保护工作有所启示。
迈尔斯表示：“岛屿生物地理学理论和物种-面积关系对生物多样性保护具有重要意义，尤其是在常常有独特特有物种局限于单个岛屿或岛屿群的岛屿上。”
他补充道：“理解支配物种-面积关系陡峭程度的生态和进化维度，可以帮助预测栖息地丧失——由于森林砍伐、土地利用变化和海平面上升——如何以及为何导致岛屿上的灭绝和生物多样性衰退。”
