（霁蓝/译）长尾猴（Cercopithecus）是一类旧大陆猴。不同种的长尾猴有着迥异的面容，这些面部特征的多样化程度令人惊诧。为什么它们会演化出这样丰富的面部特征？其实是为了避免同属内的种间杂交。
纽约大学的威廉·艾伦（William Allen）、詹姆斯·海厄姆（James Higham）和埃克塞特大学（Exeter University）的马丁·史蒂文斯（Martin Stevens），分析了22种长尾猴独特的面部特征。他们发表在《自然·通讯》上的研究结果，是证明视觉信号被用于阻碍种间杂交的绝佳证据之一。
多种长尾猴的面部。图片来源：Allen, W. L., Stevens, M., and Higham, J. P. (2014) Nature Communications.
“如果近亲物种的地理分布有所重叠，就会出现杂交的风险。”海厄姆说，“所以它们需要一种方式来确保自己别选错交配对象。”想要避免杂交，并保持各物种独立性的方法之一，是所谓的“特征替代”（character displacement）——同一地区内的物种演化出与另一物种差异更大的样貌，从而达到区分“自己人”和“异族”的目的。
在中非与西非的森林中，研究者对超过24种当地长尾猴的特征替代情况进行了研究。许多不同种的长尾猴会组成小团体，共同迁徙及搜寻食物。在这种情况下，可能导致后代体质偏弱的杂交行为是有可能发生的。但在野生长尾猴中，这种情况较为少见。
长尾猴属内的各个种具有不同的面部特征，包括耳羽、眉间的斑块以及鼻头上的斑点等。20世纪80年代，牛津大学的动物学家乔纳森·金登（Jonathan Kingdon）提出，长尾猴面部的多样性在视觉上增强了种间差异，以避免杂交的发生。然而，他的观点是基于肉眼的观测之上的，要量化所有长尾猴的面部特征是个令他本人都倍感艰难的事。而现在，艾伦、史蒂文斯和海厄姆使用了更加精密细致工具——面部识别算法来验证金登的假说。这些算法可以识别并量化多种不同的面部特征。
从左至右：红耳长尾猴（Cercopithecus erythrotis）；冠毛长尾猴（C. pogonias）；红尾长尾猴（C. ascanius） 图片来源：William Allen
这项研究的独到之处在于它考察了大量物种的脸部特征，而脸部特征本身也是极其复杂的性状。为了研究这些性状，研究者们使用了“特征脸”（eigenface technique）技术。这种算法是最早的计算机面部识别算法之一。由于运用了这种技术，他们能够区分特定的面部特征，然后判断某个长尾猴种群是否和与之地域分布有所重叠的其他长尾猴种群有着相近的外貌。正如所预计的那样，研究者们发现，由于共享栖息地的不同种长尾猴间杂交风险最高，长尾猴种群的面部特征会演化得与同地区的其他种群越来越不同。
海厄姆和他的同事们表示，他们的研究结果表明长尾猴色彩缤纷的面部源自对能减少杂交的视觉信号的自然选择。异种间截然不同的面部特征使它们得以相互识别，并避免与共同栖息地中其他种类的长尾猴发生杂交。
如今，这个团队开始试着按时间回溯，调查长尾猴各个种群间不同的面部标记究竟是与现今与它们共享栖息地的种群关系比较密切，还是更依赖于它们最初演化时与它们共享栖息地的那个种群。“我们有绝佳的分子数据来提示每种长尾猴出现的时间。”海厄姆说，“我们可以追溯物种形成时哪些种群栖息在同一地区，也可以将那时的情况与如今各种群的地理分布进行比较。”（编辑：Calo）
参考文献：
- Allen, W. L., Stevens, M., and Higham, J. P. (2014). Character displacement of Cercopithecini primate visual signals. Nature Communications 5:4266. doi:10.1038/ncomms5266.
文章题图：Allen, W. L., Stevens, M., and Higham, J. P. (2014) Nature Communications.