加拉帕戈斯群岛长期以来一直是进化研究中最重要的地点之一。当查尔斯·达尔文于1835年乘坐“小猎犬号”访问这些岛屿时，他收集了一系列鸟类并带回了英国。起初，他相信这些标本包括麻雀、啄木鸟、雀鸟——以及一只山雀。科学家们后来确定这些鸟类都是亲缘关系密切的雀鸟，它们形状不同的喙是为了适应不同的食物而进化的。这些雀鸟最终成为达尔文自然选择进化理论的强有力证据。该理论解释了种群如何随着适应环境的特征的个体更有可能存活和繁殖而逐渐改变。这些鸟类还展示了一种被称为平行进化的过程。在这个过程中，生物体独立地发展出相似的环境挑战解决方案，即使其潜在的基因变化可能不同。达尔文的岛屿继续揭示进化 "在达尔文对加拉帕戈斯的研究改变了我们对地球生命的理解150多年后，这些岛屿继续揭示新的生物学，" 挪威科技大学（NTNU）大学博物馆的迈克尔·D·马丁教授表示。马丁是一个大型国际研究团队的一员，团队包括来自皇家植物园、基尤大学、加利福尼亚大学戴维斯分校、哥本哈根大学、达尔文基金会、乔治亚大学、温哥华大学以及其他几所机构的科学家。该团队调查了斯卡列西亚（Scalesia）的进化，这是一种通常称为加拉帕戈斯巨型雏菊的植物群。它们的研究结果最近发表在《自然通讯》上。加拉帕戈斯巨型雏菊快速进化 "就像达尔文著名的雀鸟一样，这些植物在从南美大陆抵达加拉帕戈斯后迅速进化，" 皇家植物园的研究员、该论文的第一作者范妮莎·比克表示。斯卡列西亚是一个相对年轻的植物属。今天存在的每个物种都是在过去一百万年中出现的。尽管进化历史较短，这些植物已经适应了岛上显著不同的栖息地，包括湿润的高地森林和炎热干燥的低地。马丁说：“不同物种的外观变化非常剧烈，从矮灌木到高大树木，最引人注目的是叶子，从大而整齐到小而深裂。”这些裂叶通常具有复杂的锯齿边缘。科学家们认为，这种形状可能通过限制水分流失和更有效地释放热量来帮助植物在干燥和炎热的条件下生存。然而，迄今为止，这种适应背后的基因变化仍不清楚。不同基因产生相同的叶型 研究人员分析了每种已知的斯卡列西亚物种的完整基因组。他们的结果显示，深裂叶在斯卡列西亚族谱的不同分支中独立多次进化。研究结果还表明，新的物种可能目前正在发展。许多斯卡列西亚种群可能代表尚未被正式识别的不同进化谱系。比克说：“更令人惊讶的是，每次这种特征进化时，都是通过不同的基因进行的，尽管它们都属于控制叶子发育的同一个生物系统。” "这提供了平行进化的明显例子：自然通过不同的基因路径多次达到相同的解决方案。进化似乎是利用整个相互作用的基因网络，调整不同的组成部分以产生相似的结果，而不是依靠一个单一的'主基因'来决定叶型。" 进化似乎修改的是更大基因网络的不同部分。这些独立的基因变化最终可以产生相似的物理特征。这一发现使科学家们更加清晰地了解如何在不相关的种群中或同一进化家族的不同分支中反复出现复杂特征。进化可能仍在创造新物种 基因证据表明，斯卡列西亚的进化故事并未结束。马丁说：“同一物种内的种群显示出巨大的基因差异，并且相互之间隔离了很长时间。这意味着新的物种可能正在形成。许多斯卡列西亚种群可能代表尚未正式描述的不同进化谱系。”因为这些孤立的种群可能在走不同的进化路线，研究人员认为，每个种群都应该作为一个独立的保护单位进行管理。这种方法可能改变保护者对加拉帕戈斯独特植物和生态系统的保护方式。该研究还提供了适应辐射的异常详细的视角。