猫头鹰是夜行猛禽的唯一谱系
猫头鹰不仅有着隐蔽的羽毛颜色,敏锐的视觉和听觉,让它脱颖而出成为夜幕降落后,天空中唯一的主宰者。当然,除了猫头鹰之外,大晚上也有其他“睡不着”非猛禽的鸟类动物出来晃荡,比如猕猴和油鸟,他们都有一个共同的特点,听视嗅觉上已进化出增强的敏感性。而唯一代价就是失去了颜色的辨别能力。
特别是猫头鹰,那双大得像管状的眼睛,复式视网膜上布满杆状细胞,是典型的夜间活动眼睛的特征。当然,它敏锐的听觉,一身柔软的羽毛以适应夜间无声飞行,再凭借着它那锋利的爪子,让它如同白昼的猛禽那样,成为黑夜里丛林中最大的主宰之一。
猫头鹰的祖先也曾是白天活动的
一项最新的科学研究指出:这个夜行猛禽,在最早期与许多猛禽鸟类一样,它们的祖先也是白天活动的。这也是科学家们,是通过对猫头鹰DNA分子的特殊包装方式,从它们的进化树变迁的历程,一点点反推出来的结果。
这物种在自然选择的过程中,其视觉的晶状体或视力增强器,通过网膜细胞中的DNA,在特殊的进化道路上独自前行,最终组合成今天这样一种方式,做到了超级夜视功能。
不过,这也是理论假设而已,要证实这一点,科研人员们耗费了大量的时间。并在猫头鹰的祖先分支中,找到了这些蛛丝马迹:与视知觉功能相关的基因,在进化中的阳性选择的痕迹,特别是与光传导和染色体包装相关的基因。用大白话来说:一开始它的基因与大多数鸟类其实是白天活动的,白天最活跃,晚上睡觉,但不知道在某一个时间点所发生的诱因,进化改变了这基因的选择倾向,并留下进化痕迹。
研究小组,通过观察了20种不同鸟类的基因组,其中包括11种猫头鹰,确定了哪些地方发生了阳性选择——哪些地方的有益基因突变世代相传。正如科研人员所预期的那样,很多这种情况发生在感官知觉的区域,这就是为什么猫头鹰能听得这么好、眼睛如此犀利的原因之一。
狩猎方式+相关基因进化,让它成为暗夜幽灵
特别是在猫头鹰重要的32个基因中,从它们的进化树中,科研人员还发现了加速进化的迹象。与猫头鹰狩猎方式的改变相匹配,在夜里猫头鹰眼睛里的分子结构,已能够捕获更多的光线。与其他夜间活动的灵长动物一样,猫头鹰的视网膜细胞中的DNA分子排列,也发生了类似的变化,利用计算机模拟其分子结构,研究数据表明,它们可以有效地引导吸纳光线。
另外,科学家们也发现了穴居猫头鹰特有的氨基酸变异,若将这种氨基酸变异与该物种的重昼夜现象联系起来。那也说明了,因为该基因与转运蛋白活性相关,并对昼夜节律有间接影响。
同时,猫头鹰的羽毛有一种特殊的噪音吸收结构,使它们在狩猎时能够安静地飞行,这一特征已经在形态学和声学上得到了证实。
所以,从视觉、生活规律和控制羽毛发育变化的基因层面上,都指出了该物种是在猫头鹰祖先分支的积极选择下进化而来的。
最终科学家的研究结果表明:这种夜间猛禽的王者,与其白天活跃的祖先一致,而它夜间狩猎功能相关的几个基因的遗传变化的积累,最终实现了这一进化历程,这就从理论上,还原了猫头鹰作为夜间捕食的鸟类,同样是具有独立的适应历史。