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該研究揭示了植物中第一個“復制輻射”的例子，即在不同地區(qū)重復發(fā)展類似的形式。這一發(fā)現(xiàn)提出了一種可能性，即進化不一定是這樣一個隨機的過程而是可以被預期的

相關研究報告已于最近發(fā)表在《Nature Ecology & Evolution》上。

耶魯大學生態(tài)學與進化生物學Sterling榮譽教授、共同通訊作者Michael Donoghue指出：“這些發(fā)現(xiàn)表明進化實際上是可以預測的，生物體的發(fā)展和自然選擇相結合，在某些情況下一次又一次產(chǎn)生相同的形式。也許進化生物學可以成為一門比我們過去想象的更多的預測性科學?！?/p>

研究小組研究了Viburnum植物系的遺傳學和形態(tài)學，這是一個有花植物屬，約在1000萬年前開始從墨西哥傳播到中美洲和南美洲。Donoghue于40年前在哈佛大學為他的博士論文對這個植物群進行了研究。當時，他主張另一種理論，根據(jù)該理論，大的、被毛發(fā)覆蓋的葉子和小的、光滑的葉子都在該群體的歷史早期進化，后來被鳥類分散，通過不同的山脈分別遷移。

然而研究中提出的新的遺傳分析表明，這2種不同的葉子類型在許多山區(qū)的每個地方都是單獨和同時進化的。

“我得出了錯誤的結論，因為我在1970年代缺乏相關的基因組數(shù)據(jù)，”Donoghue說道。

研究小組發(fā)現(xiàn)，在所研究的11個地區(qū)中，有9個地區(qū)進化出一套非常相似的葉子類型。然而在Viburnum最近才遷移的地方，全部的葉子類型可能還沒有進化出來。如玻利維亞的山區(qū)缺乏在墨西哥、中美洲和南美洲北部的云霧森林中其他日照較少的潮濕地區(qū)發(fā)現(xiàn)的大毛葉類型。

“這些植物在不到一百萬年前到達玻利維亞，所以我們預測，大的、有毛的葉子形式最終也會在玻利維亞進化，”Donoghue說道。

在動物中已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了幾個復制輻射的例子，如加勒比海的Anolis蜥蜴。在這種情況下，同一套身體形態(tài)在幾個不同的島嶼上獨立進化?，F(xiàn)在又有了一個植物的例子，進化生物學家將試圖發(fā)現(xiàn)在什么一般情況下可以對進化的軌跡做出可靠的預測。

耶魯大學生態(tài)學和進化生物學教授、該論文的共同通訊作者Ericka Edwards說道：“這項跨越數(shù)十年的合作工作揭示了一個研究進化適應的美妙新系統(tǒng)。現(xiàn)在我們已經(jīng)建立了這種模式，我們的下一個挑戰(zhàn)是更好地理解這些葉子類型的功能意義及使它們反復出現(xiàn)的基本遺傳結構?！?/p>