地雀屬（學名：Geospiza）：屬小型鳴禽，體長10-20厘米，體羽淺褐色或黑色。包括14個物種，其中3個種：大嘴地雀、中地雀、小地雀，仍保持著祖種地棲、食種子的習性，但喙已分化為大、中、小三型，分別食大小不同的種子；1個種尖嘴地雀雖保持地棲習性，但已改食仙人掌；還有兩個種即仙人掌大嘴地雀和仙人掌地雀，則完全棲于并取食仙人掌。非繁殖期常集群活動，繁殖期在地面或灌叢內筑碗狀巢。最先發(fā)現者為查爾斯·達爾文，達爾文在加拉帕科斯群島做了長期研究。
物種簡史
在加拉帕戈斯群島??上，分布有17種達爾文雀，它們同屬一科，共有4個屬。其中2個屬：地雀屬（Geospiza）、樹雀屬（Camarhynchus），2016年《世界自然保護聯盟》紅色目錄將其合并為一個屬即地雀屬（Geospiza）。
不同的環(huán)境，不同的食物源，造就了這些小鳥不同的特色，然后占據住環(huán)境中不同的生態(tài)位。有的島上，既有吃堅果的，也有吃蟲子的，一個生態(tài)位里的競爭——比如都吃堅果的話，有優(yōu)勢的大嘴就會勝出，所謂的“自然選擇”。這個在人們現在看來十分平常的現象，在它們被發(fā)現的時候，卻是一件挑戰(zhàn)人們常理的事情。
這也是為什么，大嘴地雀在內的加拉帕戈斯群島??的小鳥們，都有一個共同的名字——達爾文雀（Darwin’s finches）。
形態(tài)特征
地雀屬體長10-20厘米。該屬鳥類多呈暗淡的黑色或棕褐色，除了喙的形狀而外，不同種之間的外形差異不大。體型相似（雖然大小有些微差別），有在地上蹦蹦跳跳的地雀（分別叫大仙人掌科、尖嘴、中、小、大嘴??、仙人掌地雀），有在樹上活動的樹雀（大、中、小、形、紅樹林樹雀）。
這么多鳥，乍看下來和報菜名沒太大區(qū)別，但是它們之間的差異卻十分有趣。這十幾種鳥，最大的區(qū)別其實是它們的喙——有小而尖的，有大而圓的，有的帶勾，有的粗短。大嘴地雀有著圓鼓鼓的身子，灰黑色的羽毛，不足半個乒乓球大小的頭上，最引人注目的就是那個大大的、比起它嬌小的身軀格外“粗壯”的喙。
生活習性
這些鳥之間區(qū)別最大的地方，在嘴。這跟它們生活的環(huán)境十分相關。大嘴地雀結實的大嘴，能幫它們敲碎堅硬的堅果殼。它們活動在加拉帕戈斯群島??中相對干旱的地方，食物相對缺乏，能吃別人不能下嘴的東西，毫無疑問是一個大優(yōu)勢。
而同屬的其他鳥類，比如大仙人掌地雀，則棲息在有仙人掌的地方。大仙人掌地雀的喙較小一些，也能吃堅果，不過仙人掌的花和果更受它的青睞。而小地雀則在較為濕潤的灌木和樹叢地帶生活，吃小種子和昆蟲，喙也要小得多。它還幫加拉帕戈斯的海鬣清理皮膚碎屑，小巧的喙像小梳子一樣靈活。
這些鳥的祖先是同一生活在地面上的小鳥，屬于雀科，以吃種子為生。在各個島嶼上，雀類已經適應不同的飲食：種子、昆蟲、鮮花、海鳥的血和植物葉子。在加拉帕戈斯群島??長期的生態(tài)環(huán)境變化中，形成了14個物種：3種生活在地面上，以種子為食；3種生活在仙人掌上，吃種子；1種生活在樹上，吃種子和7種生活在樹木上，以昆蟲為食。
該屬物種
分布范圍
保護等級
全部列入《世界自然保護聯盟》（IUCN） 2016年瀕危物種紅色名錄ver 3.1。
進化史論
環(huán)境差異
查爾斯·達爾文在《物種起源》中說：“在那遙遠的加拉帕戈斯群島??上，一群小小鳥兒的可愛大嘴上，卻藏著自然的奧秘。它如此引人入勝，又讓人贊嘆生命的奇妙。這是一個永恒的事業(yè)。”。
一只地雀的祖先偶然飛到了這個火山島上。它的基因會偶爾產生變異，讓它的喙變大或變小。然后，這里的自然環(huán)境又選擇了那些能夠得到足夠食物的，或者能夠找到別人不吃的食物的鳥。在干旱的島上，大嘴的那一只吃到了堅果，活了下來，找到了它的伴侶，把基因復制給后代。
然后，就是島嶼。如果沒有島嶼，就沒有加拉帕戈斯群島??如此豐富的物種多樣性。在不同島嶼上的鳥，被海隔開了，它們得以將自己適應環(huán)境的、對生存有利的差異通過遺傳積累下來。大嘴地雀的嘴變得更大，更顯著，在貧瘠的巖地上也能愉快地生存。所以，加拉帕戈斯群島??才是研究演化的天堂。查爾斯·達爾文發(fā)現：“由外邊引進了一個物種，然后這個物種為了各種不同的目的，發(fā)生了變異。”這是解開演化的鑰匙。
其實，一開始達爾文對這些小鳥不太重視。在5周的停留時間里，他和同伴游歷了伊莎貝拉島、圣薩爾瓦多島、圣克里斯托巴爾島和圣瑪麗亞島，其間共采集了近70號達爾文雀標本。他采集的這些標本隨后被送到了鳥類學家古爾德（John Gould）手中。鳥類專家古爾德很快便得出結論，加拉帕戈斯群島??采集到的雀類標本實際上分屬13個新種，盡管喙的形狀差別很大，但這些鳥彼此之間具有很近的親緣關系。
命名始末
實際上，確定這些鳥兒“查爾斯·達爾文”之名的，是另外一個鳥類學家——大衛(wèi)·拉克（David Lack）。拉克在加拉帕戈斯群島呆了5個月之久，研究不同種達爾文雀的繁殖和覓食行為；后來又跑遍了世界上各地的博物館和大學，找到了6千多個達爾文雀的標本，測量它們的喙和身形。
1947年，拉克的書《達爾文雀》面世。這本書清晰地解釋了當時已知的14個種，是怎么演化出形式各異的喙的。以地雀為例，在同時有大、中、小地雀的島上，3種鳥喙的大小都不重疊，對應著取食大小不同的種子。而只有中地雀和小地雀的島上，它們喙的大小，卻介于兩種的正常值之間，這是因為這些地方只有一種食種子的地雀，在缺乏競爭者時，物種會拓展實際的生態(tài)位。從拉克之后，“地理隔離”和“生態(tài)位分化”成為了演化的常識。
生存演化
關于達爾文雀的研究，并沒有因此停止。演化的力量有時候是十分驚人的——甚至可以在你的眼皮子下發(fā)生。
1977年，一場始料未及的嚴重干旱降臨到大達夫尼島，由于食物的匱乏，1976年研究人員標記的388只中地雀幼鳥里，竟然僅有1只活到了1978年的繁殖季。然而，這一切都被在島上進行演化研究的格蘭特夫婦（Grant）看在眼里。當干旱造成食物短缺時，較小也較軟的種子最先被消耗光，導致那些沒法取食較大較硬種子的個體被餓死。由于喙型是可遺傳的，幸存下來的地雀就會將幫助它們熬過干旱的特征傳給下一代，而測量數據表明，到了1979年中，地雀喙的厚度確實增加了！另一次發(fā)生在2003-2004年的干旱，更是讓研究者見證了一個新種的誕生。
基因研究
2015年2月11日，一項新的研究發(fā)表在了《自然》雜志上，研究方法是目前最流行的基因組學，而研究對象，終于聚焦在了“達爾文雀”身上。
而基因時代的研究，則將一切揭示得更加清楚了。研究人員比對了不同鳥類種群中大嘴與小嘴鳥的基因組，發(fā)現有一個基因組的位點一致性地顯示出極強的信號——HMGA2基因。它和人類的顱部發(fā)育、牙齒萌出有關，也很可能是引起鳥喙大小發(fā)生改變的基因。而地雀們，正是依靠其種群內在這個基因上大量的自然變異，才能夠應對不同的環(huán)境變化。
研究結果表明：首先，這些生活在厄瓜多爾科隆群島的南美特有鳥類仍具備較高的遺傳多樣性。其次，根據全基因組序列構建的系統(tǒng)發(fā)育關系與基于傳統(tǒng)形態(tài)學及線粒體基因序列得到的“達爾文雀”分類建議基本一致。第三，不同種“達爾文雀”之間存在著較為廣泛的基因交流，而種間雜交被認為在維持“達爾文雀”的遺傳多樣性上具有重要作用。最后，可能也最有意思的是，已經被證實在人類顏面部畸形發(fā)生上起到重要作用的ALX1基因（Uzet al2010），據信對于塑造大嘴地雀、大仙人掌地雀和尖嘴地雀喙的形狀也發(fā)揮了舉足輕重的作用。
這項發(fā)表在《自然》雜志上的研究工作還探討了當兩種具有較近親緣關系的物種相互交配時導致的基因在不同物種之間的擴散問題。盡管在鳥類中，當這類情況發(fā)生時，其得到的后代往往四不具有繁殖能力的，但加拉帕戈斯群島??的雀類某些雜交后代卻可以與兩個物種雙方的其中任意一種進行交配繁殖。這樣繁殖的幼鳥可以通過叫聲和外觀判別出它們的父母親鳥種類，但它們的體內則攜帶有來自另一種鳥類的基因遺傳信息。通過這種被稱作“基因漂移”或“基因滲透”的效應，基因物質可以在不同的近親蟳物種間發(fā)生擴散，從而為新物種的產生創(chuàng)造條件。
參考資料 >