三十年加拉帕戈斯群岛地雀的进化

达尔文1835年来到靠近赤道，物种丰盛的加拉帕戈斯群岛。他印象最深刻的是岛上的13种地雀（finch）。达尔文对这些地雀产生莫大的兴趣。这些土褐色的鸟都很小，雀嘴的形状和大小各异，以便用来啄食不同的食物。达尔文因此得出结论：这些地雀都是由一种鸟的祖先进化而来的。达尔文说，"加拉帕戈斯群岛的生物决定了我的全部观点。"这些多样的地雀使达尔文产生自然选择理论的思想。

 1973年，普林斯顿大学的格兰特夫妇去加拉帕戈斯群岛在一处偏避的荒岛上考察地雀，开始了他们的三十多年的研究。他们与几位学生一起，测量形态，进行自然演化的实验，跟踪每一只地雀从生到死，一天天重复着测量鸟喙、采集种子，比较动作，分析数据。他们所从事的是非常传统的进化生物学的研究。

在这个小岛上生活二种最为常见的地雀，一种是中等地雀Geospizafortis，另一种是仙人掌地雀G.scandens。中等地雀的喙非常钝，适于吃一些多年生草本植物的种子，其中一些大一些的个体可以咬破一些具有艰硬外壳的种子。而仙人掌地雀生有一张细尖的嘴，非常适于吃仙人掌的花粉与果实。

格兰特夫妇三十多年的研究显示，在短时间以内，可以预见进化的方向，但是数十年以后，谁也不能确定进化的方向。毫无疑问，气候影响着地雀的进化，但是产生的影响异常复杂。自然选择也不是影响这群鸟的唯一法则，因为他们之间的基因交流很混乱。在这个小岛上生活着的二种地雀可以种间杂交，然而，杂种却不象骡子不可育。这种杂交因素是这些地雀进化神速的原因之一，可以想象在其它一些动物进化过程，人们往往没有注意到杂交因素的影响。

食物种类的变化是分别适合不同的大小或形状的嘴，这在达尔文的进化论中已经讲的很明白了。1977年，拉妮娜现象引起的干旱横扫岛上的一切结细小种子的植物，因为以这些植物的种子为食的多数中等地雀死亡。但是其中一些嘴巴大的鸟却生存下来，因为他们可以吃一种称为拦路钩的植物的很硬的种子。数代之后，中等地雀的嘴便增大了4％。到了1983年小岛又经历了厄尔尼诺现象引起的大雨洪水洗礼，岛上结小种子植物便大量繁殖起来。经过几年以后，中等地雀的嘴便小了2.5%。

仙人掌地雀的同时也在进化着，但自然选择的作用在它们上面的表现的却没有那么显著。当1983年的大雨泡坏了岛上的仙人掌时，那些嘴型钝一些的个体可以吃其它植物的小种子，所以得了生存下来。但是格兰特夫妇发现一个怪现象，数年过了以后，仙人掌地雀的嘴变得越来越钝，但大雨引起的选择压力早已消失。真正的原因，格兰特夫妇发现，是由于仙人掌地雀与中等地雀产生了杂交！1983的洪水过后，大量仙人掌被摧毁，雌性的仙人掌地雀由于力量弱小竞争不过雄性，从而大量死亡，导致该种鸟的雌雄比例达到1：5。一些雄仙人掌地雀先择与中等地雀杂交，杂种后代不但健状而且可育。此外，这些杂种继承父亲的特点，雄性的鸣叫声与仙人掌地雀的一样，而雌性也只对雄仙人掌的叫声感兴趣。所以，中等的地雀的基因流入到了仙人掌地雀的基因库中，从而导致它们的喙变得越来越钝。

这种现象被称为"基因渗入"或"种质渗入"。它从一方面说明物种之间生殖隔离并不是如我们原来想象的那样难到突破。在物种进化中，这种难以预料因素往往很少考虑，因为很有有人象格兰特夫妇那样长时间观察这些地雀。

对于这些地雀的进化前景，谁也说不清。格兰特夫妇的研究还在继续。