研究人员制作“迷你背包”跟踪与揭示巨蜂鸟新物种Patagona chaski

墨西哥国立自治大学的研究人员发现了一种在智利和秘鲁之间迁徙的巨型蜂鸟新物种，通过创新的追踪和基因组测序揭示了其迁徙路线和遗传特征。新墨西哥大学西南生物学博物馆（MSB）的研究人员首次发现了巨蜂鸟的极端长途迁徙。本周发表在《美国科学院院刊》（Proceedings of the National Academy of Sciences）上的题为"极端高海拔迁徙刺激了巨型蜂鸟的隐性物种分化"的研究报告，是他们历时八年研究的又一重要发现：世界上最大的蜂鸟是一个新物种。

新墨西哥大学（University of New Mexico）的研究人员发现了一种新的巨型鸟物种，这种蜂鸟从海拔13000多英尺的智利迁徙到秘鲁，行程5200多英里。这项历时八年的研究利用微型跟踪装置和对博物馆标本的基因组测序得出了这一发现，展示了迁徙型巨蜂鸟和留鸟（如图）之间的显著差异，并由此命名了一个新物种--Patagona chaski。

该研究小组由联合国大学博士杰西-威廉姆森（Jessie Williamson）领导，成员包括联合国大学西南生物博物馆、智利天主教主教大学和秘鲁鸟类和生物多样性中心。研究人员最初想弄清楚这些迁徙的巨型蜂鸟在哪里过冬。这种鸟的体型大约是黑腹蜂鸟的八倍，在智利中部的太平洋沿岸繁殖，但繁殖后就"消失"了。自 19 世纪查尔斯-达尔文在贝格尔号航程中观察到这种迁徙性巨型蜂鸟以来，这个谜团一直悬而未决。当时，达尔文推测蜂鸟迁徙到了智利北部的阿塔卡马沙漠地区。

准备起飞的南方巨蜂鸟。图片来源：Chris Witt

通过在蜂鸟身上粘贴微型背包跟踪装置，威廉姆森和她的由联合国大学领导的国际合作团队发现，迁徙中的巨型蜂鸟会登上海拔超过13000英尺的安第斯高山，一直向北飞到秘鲁山区。这一往返迁徙旅程的距离超过 5200 英里，大约相当于纽约市和布宜诺斯艾利斯之间的距离。

为了实现这一发现，威廉姆森开发了一种方法，用于安装微型"背包"跟踪装置，这种装置对蜂鸟来说足够小巧轻便，而且不会干扰蜂鸟的盘旋飞行方式。她于 2021 年在《鸟类生物学杂志》（Journal of Avian Biology）上发表了一篇介绍这种方法的论文。

威廉姆森说，"为了设计出合适的座袋，我们进行了大量的试验。蜂鸟的重量很轻，翅膀长而腿短，因此工作起来很有挑战性。它们是大自然中的小杂技演员。"

智利瓦尔帕莱索大区背着地理定位背包的南方巨蜂鸟。图片来源：Chris Witt

研究小组的新发现之一是，迁徙的巨蜂鸟不会直接飞到高海拔地区，而是会在数天内暂停向上攀登，让血液和肺部适应高海拔地区的气候。由此可见巨蜂鸟采用了与人类登山者相同的适应策略。

西南生物博物馆馆长克里斯托弗-威特（Christopher Witt）教授为威廉姆森的论文工作提供了建议，他说："没有人搞清楚迁徙的巨蜂鸟会去哪里，因为它们藏在非迁徙的巨蜂鸟中间。这两种巨蜂鸟看起来几乎一模一样--几个世纪以来，鸟类学家和鸟类爱好者从未注意到它们的不同。如果没有微型追踪器，我们不可能发现这一点"。

通过对博物馆标本进行基因组测序，研究小组首次区分了巨蜂鸟的两种形态。

"自然历史收藏对这项工作绝对是至关重要的，"合著者、现任 UNM 博士候选人 Ethan Gyllenhaal 说。"包括来自 154 年前的模式标本的DNA是解开这个进化之谜的关键"。

事实上，这些珍贵的历史标本让研究小组发现了一个突破性的发现，即迁徙性巨型蜂鸟和高海拔留鸟已经分别进化了大约300 万年，这段时间足以让它们成为不同的物种。

Jessie Williamson 博士在智利测量一只南方巨蜂鸟。图片来源：克里斯-威特

常年生活在安第斯山脉高地的巨型蜂鸟种群体型更大，血液和肺部与迁徙型蜂鸟明显不同。作为一个以前未被承认的物种（Patagona sp.nov.），它需要一个名字。在咨询学者后，研究小组提议将其命名为Patagona chaski，以表彰巨型蜂鸟与因卡帝国适应高海拔、脚步矫健的 chaski 信使之间的共同特征。

通过美国、智利和秘鲁机构之间的国际合作，并在智利慷慨的土地所有者和秘鲁农村社区的支持下，这项工作才得以完成。由作者、学生和野外助理组成的团队从海平面到安第斯高山都进行了专门的野外工作。在智利，团队每 146 个小时才能捕捉到一只巨型蜂鸟。野外工作人员在陡峭、长满仙人掌的安第斯山坡上露营和工作，连续数周没有电或自来水。

威廉姆森说，"这项工作仅仅是个开始，将迁徙追踪与基因组学结合起来，为我们带来了可以用一生来完成的研究机会"。

编译来源：ScitechDaily