密歇根大学新研究的一项关于墨西哥两种吼猴之间杂交的研究正在深入了解推动新物种进化的力量。

新物种如何在自然界中出现?这个故事的一个常见但过于简化的版本是这样的：一群动物或植物在地理上变得孤立 - 例如，一条改变过程的河流或一座上升的山脉 - 两个分离的群体积累了遗传差异随着时间的推移，他们孤立地适应他们的环境。

最终，这两个群体的DNA是如此不同，以至于两个群体被认为是不同的物种。Voilà，已经出现了物种形成。

实际上，这个过程要复杂得多。虽然地理隔离可以启动物种形成过程，但进化生物学家认为其他力量 - 包括各种形式的自然选择 - 可以帮助完成它。

新的UM研究提供了罕见的经验证据，即多种形式的自然选择，包括一个名为强化的有争议的自然选择，正在帮助完成自然吼猴“混合区”中的物种形成过程，这两个物种共存并偶尔杂交。一个叫做杂交的过程。

该研究计划于12月22日在“分子生态学”杂志上发表。在论文中，研究人员使用灵长类混合区来识别可能含有物种形成基因的基因组部分，并测试形成它们的选择力的信号。

“我们观察到遗传数据中的模式表明杂交通过增强物种之间的遗传差异在完成物种形成过程中发挥直接作用，”该研究的第一作者，UM博士候选人Marcella Baiz说。其他作者是生态和进化生物学系的LilianaCortés-Ortiz和Priscilla Tucker。

“我们发现了多种形式的自然选择驱动物种差异的信号，包括强化，这个过程备受争议，”Baiz说。“这一结果特别值得注意，因为强化的经验证据非常罕见，尤其是遗传证据。”

研究中心的两个物种，咆哮的吼猴和黑吼猴，在大约300万年前发散并分开，直到最近他们再次接触 - 也许是在过去的1万年内 - 大约12年 - 位于墨西哥东南部塔巴斯科州的全面混合区。

一个物种曾被定义为与其他此类群体生殖隔离的一组实际或潜在的杂交个体。生殖隔离的概念是该定义的关键，并且意味着尽管存在任何杂交，真正的物种仍然保持其独特性。

然而，物种的现代观点并不需要完全的生殖隔离，并且已经发现杂交在自然界中非常普遍。

在墨西哥的吼猴混合区，UM的Cortés-Ortiz和她的同事已经工作了大约二十年，对DNA样本的分析证实，黑色和有鬃毛的吼猴杂交并产生杂交后代。在两组之间发生杂交的事实意味着生殖隔离是不完整的。

进化生物学家认为，各种自然选择压力可以通过加强两组之间基因流动的障碍来帮助完成这一过程，从而推动它们完全生殖隔离。

并且因为自然选择有利于成功繁殖的生物超过那些不成功繁殖的生物，所以它偏向于杂交种，杂交种有时在繁殖之前死亡或者根本无法繁殖。

自然选择试图阻止这些“不合适”杂交种的形成。一种方法是逐步增加两组生物之间的遗传差异 - 在这种情况下是黑色和有鬃毛的吼猴 - 这样它们就更难以交配并产生杂交后代。

在努力以这种方式阻止杂交种的形成的同时，自然选择通过增加遗传差异来加强生殖隔离。这个过程叫做强化;虽然这个想法已经存在了一个多世纪，但支持它的经验证据却很少。

为了测试强化的存在，Baiz和她的同事将生活在塔巴斯科混合区的黑色和有鬃毛的吼猴的DNA与远离杂交区的黑色和有鬃毛的吼猴进行了比较。

如果增强有助于阻止杂交并加强生殖隔离，那么混合区中两个物种之间的遗传差异应该大于生活在混合区两侧的这两个物种的猴子之间的遗传差异。

这正是Baiz和她的同事在比较可能与生殖隔离相关的基因或附近的遗传标记时发现的。

“物种形成是一个复杂的过程，可以通过相互作用来维持和加强过程的直接和间接机制来驱动，而这项研究是为数不多的自然实例之一，”Baiz说。