谁的叫声？DNA 和声音研究帮助确定了巴西两种新的猫头鹰物种。

最近的研究为曾经被认为是同质的巴西角鸮种群之间的区别提供了新的线索。就在上个月，一个国际研究小组在《Zootaxa》杂志上发表了一项研究，对两种新的角鸮进行了区分和命名，一种生活在亚马逊东南部的雨林中，另一种生活在大西洋北部的森林中。

Megascops是角鸮属，是西大西洋地区种类最多的猫头鹰属。但由于猫头鹰的颜色和羽毛相似，新物种很难区分。这些鸟类身体结构的差异（生物学家称之为形态学）也同样难以评估。

因此，亚马逊和大西洋雨林的鸣鸮长期以来被归类为Megascops watsonii – M. atricapilla复合群，该群物种外观非常相似，以至于它们之间的界限不明确。但巴西的两名研究人员并不认同这一观点，他们利用基因和声音分析工具，认为该复合群实际上有六个物种，包括两个之前未命名的群体。

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早在 2006 年，Sidnei de Melo Dantas 和他在帕拉联邦大学动物学研究方面的导师 Alexandre Aleixo 就开始怀疑巴西森林中的猫头鹰的差异比之前记录的要大。两人开始收集专门用于分析这些差异的数据，据 Aleixo 说，这个项目最终成为 Dantas 博士论文的基础。

“我们需要一个真正致力于这个问题的人来解答这个问题，”阿莱索说。“西德内非常热情，这个项目非常适合他，因为他是一名实地人员。他开始系统地为这个项目收集数据。”

丹塔斯于 2013 年完成了论文答辩，并于 2016 年发表了他近十年前开始的多年实地考察和分析的第一篇报告。这篇第一篇论文概述了在定义宽泛的Megascops watsonii – M. atricapilla复合体中物种分化的可能性很高。虽然还有大量分析需要处理和详细发表，但其他事务阻碍了丹塔斯和阿莱索深入研究他们收集的样本。直到疫情爆发。

新冠疫情导致的研究停滞让研究人员有时间对他们花费数年收集的样本进行的长期、仔细的分析。

“我们在过去的一年，也就是疫情肆虐的一年里取得了成就，因为我们有时间深入研究数据，”现任芬兰赫尔辛基自然历史博物馆馆长的阿莱索说。“讲述这个故事并让人们真正相信我们面对的不只是一种鸣角鸮，而是六种不同的鸣角鸮，这更容易。”

收集猫头鹰的声音和标本

为了避免外观相似带来的挑战，最近的Zootaxa研究利用广泛的基因分析和猫头鹰独特的尖叫声来区分分布在巴西及其周边地区的六个物种。

研究人员从 49 只猫头鹰标本中获取了 DNA 样本，这些标本包括来自巴西和美国等多个国家的博物馆标本，以及丹塔斯和他的同事在实地考察期间收集的新标本。

几个月来，研究人员在巴西寻找新的猫头鹰样本，晚上外出，用预先录制的尖叫声召唤猫头鹰，促使它们保卫自己的领地。一旦猫头鹰靠近，研究人员就会在巴西政府的许可下将其击落，以收集和保存必要的组织样本。

在从雨林收集了所有必要的皮肤和肌肉组织后，研究人员在芝加哥菲尔德博物馆进行了基因分析。研究人员集中研究了三种线粒体基因和三种核基因，它们编码了猫头鹰细胞中不同的功能结构。如果两种猫头鹰种群之间的这些编码差异太大，交配就不再有意义，因此种群就会分化，随着时间的推移，两种不同的物种就会进化。

为了补充基因分析，研究作者汇编并比较了猫头鹰独特尖叫声的录音。总共分析了 65 只猫头鹰的 83 个录音，以了解其声音变化。这些录音取自先前的研究、开源档案和作者自己的实地工作。

约翰·贝茨是菲尔德博物馆的一位资深鸟类学家，也是这项研究的作者之一。他说，声音采样是研究夜行鸟类的关键，因为夜行鸟类的形态更难绘制。“你看不到它们，但你可以听到它们，”他说。“从观察不同地理区域之间的差异来看，发声在鸟类中开始发挥更重要的作用。”

Dantas、Aleixo 和同事绘制了每个样本每秒的音符数量，以及每个片段中的音高变化和声音节奏。他们发现，两个可能不同的种群在地理上越接近，它们的声音就越不相似，这为它们作为物种的分化提供了支持。

根据阿莱克索的说法，声音模式的进化差异提供了一个外部楔子，反映了内部遗传差异，这使得这两个种群的个体无法共同生育后代。如果两个群体无法交流，那么他们就无法交配。

“它们的基因库差异太大，因此杂交对它们来说不再有利，”阿莱克索说。“进化创造了它们彼此回避的机制。”

最后，研究人员概述了六种不同的猫头鹰物种，结合基因突变和声音变化的分析，为每个不同的群体提供依据。贝茨说：“这项研究非常巧妙，因为它非常清楚地表明，当你从亚马逊河流域各地采集样本时，看起来是同一物种的猫头鹰，在亚马逊河流域各地可能存在一些细微的地理差异，但实际上却是多个基因不同的个体，而且它们的叫声也不同。”

新物种和新威胁

在这六种猫头鹰中，作者发现了两种之前未命名的物种。第一个新物种被命名为Megascops stangiae ，俗名 Xingu 角鸮，以纪念修女 Dorothy Mae Stang。Stang 是一名天主教修女，致力于保护贫困农民和环境免受巴西亚马逊地区的森林砍伐。从 20 世纪 60 年代开始，她一直是一位积极的社区领袖，直到 2005 年被牧场主谋杀。这个俗名指的是这种猫头鹰的栖息地，位于亚马逊东南部的塔帕若斯河和 Xingu 河之间，Stang 在那里很活跃。

第二个新物种被命名为Megascops alagoensis ，即阿拉戈斯角鸮，以巴西阿拉戈斯州命名。2001 年，另一位研究人员首次在那里记录了这种猫头鹰的鸣叫。该物种分布在巴西最东海岸的大西洋森林北部地区。

除了全新的名称外，第三个物种的名称很少使用，但研究作者对此进行了明确定义：贝伦角鸮（ Megascops ater ），于 1982 年首次被区分。该物种群位于新发现的欣古角鸮东北部，靠近海岸。尽管该物种的独特品质在近四十年前就已得到充分记录，但它仍然被归入本研究希望分解的复合体中。

其余六种分别是：黄腹角鸮（ Megascops watsonii ），于1848年首次划定，分布于亚马逊北部；变色角鸮（ Megascops usta ），于1858年划定，分布于亚马逊西部和南部；黑顶角鸮（ Megascops atricapilla ），于1822年划定，分布于巴西海岸的大西洋森林南部地区。

虽然确认两个新物种很重要，但明确确认曾经只有两个物种的六个物种也同样重要。人们曾经认为亚马逊流域及其周边地区只有少数分布广泛的鸣角鸮，但类似这项研究表明，物种多样性正在迅速增加，分布范围正在缩小。

事实上，丹塔斯和他的同事详细描述的两个新物种已经被认为是濒危物种，其他四个物种也可能濒临灭绝。欣古角鸮是 2019 年亚马逊大火烧毁最严重地区的特有物种。人类活动造成的栖息地破碎化，使阿拉戈斯角鸮在其所占的大西洋森林的极小区域内处于极度濒危状态。

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考虑到这一点，贝茨说，仅仅保护一片森林并不能保护其他地区的其他群体。“这些研究表明，这些独特的种群生活在东南部，那里的森林砍伐最严重，森林受到的威胁最大，支离破碎程度也最大，”他说。“从这些生物的进化史来看，亚马逊流域并不是一片单一的同质森林，这一点对于保护来说非常重要。”

丹塔斯希望他的研究能得到更多人的效仿，记录亚马逊和大西洋森林的生物多样性，以免为时已晚。“我们迫切需要保护和加大对这里的科学投资，因为我们正在失去生物多样性，而我们对此知之甚少。”