通过密集的繁殖,人类推动了像哈巴狗和波斯猫这样的品种进化,形成了非常相似的颅骨和“扁平”的面孔,因此它们彼此之间的相似性超过了与其他狗或猫的相似性。
通过密集的繁殖,人类推动了像哈巴狗和波斯猫这样的品种进化,形成了非常相似的颅骨和“扁平”的面孔,因此它们彼此之间的相似性超过了与大多数其他狗或猫的相似性。
首次,康奈尔大学和华盛顿大学的科学家发现了繁殖猫和狗的选择压力如何导致“趋同”——即无关的动物和植物在类似环境条件下进化出相似特征的趋势。
在这种情况下,研究人员发现了这两种驯化物种内部及其之间趋同的显著例子。趋同体现在短脸品种中,技术上称为短头型或“扁平”脸。
由于人工选择的繁殖,这两个物种某些品种——它们有共同的祖先,但在进化上已经分开了5000万年——趋同达到了一个极端,以至于它们彼此之间的相似性超过了与大多数同种成员或其祖先的相似性。这种现象在驯化物种中之前未曾被观察到,根据该论文。
当研究人员测量短头型狗和猫的颅骨时,他们发现这两种不同物种的这些品种之间具有惊人的相似性。
“波斯猫和哈巴狗以及北京狗的颅骨形状彼此非常相似,面部扁平且短而且它们的鼻子和硬腭以相同的方式向上倾斜,”康奈尔大学高级讲师艾比·德雷克表示。德雷克与华盛顿大学生物学教授乔纳森·洛索斯共同担任该论文的通讯作者。
相同的趋同模式在每个物种内多次发生。在狗中,发生在斗牛犬品种中,但随后在亚洲犬种如北京犬和狮子狗中单独发生。在猫中,波斯猫、喜马拉雅猫和缅甸猫可以看到相同的特征。
当趋同通过自然选择发生时——例如鸟类、蝙蝠和昆虫翅膀的发展——这通常是成功特征的标志。在驯化物种的情况下,进化发生得如此迅速,它可以提供关于进化过程的见解,德雷克说。
研究人员绘制颅骨形状,比较它们并发现这些相似性,即使猫和狗的祖先看起来截然不同。狗起源于狼,这是一种较大的动物,具有较长的嘴,而猫则起源于野猫,后者是一种较小的动物,具有较短的面孔和吻部。
“它们起初处于不同的位置,”德雷克说,“但因为人类施加了相同的选择压力,它们进化得几乎彼此相同。”
繁殖的人工选择导致了猫和狗的显著多样性,尽管狗的多样性更为极端。事实证明,作为一个物种,狗的多样性甚至超过了整个食肉目。
“我们看到这个仅仅发展了相对较短时间的物种内部有着非常大的进化变化,”德雷克说。“在进化中,这是一个非凡的现象,进化通常需要数百万年,但我们通过推动它们达到极端来实现了狗的这种变化。”
在这项研究中,团队同样发现猫作为一个物种的多样性超过了拥有41个物种的猫科家族。
不幸的是,德雷克表示,人类将短头型品种推动到了如此极端,以至于它们容易受到呼吸、进食和分娩问题的影响,并且在野外无法生存。
在该研究中,研究人员从家猫、家狗、野猫、狼、犬科(狗)和猫科(猫)中的物种,以及来自食肉目的其他物种如鼬和海象的CT扫描中收集了三维的颅骨形态测量。这些数据来自兽医机构、博物馆藏品和MorphoSource,一个自然历史数字档案。