自然選擇的驚喜:佛羅裡達野生蜥蜴的進化教訓
對蜥蜴的長期觀察挑戰了人們對自然選擇的傳統認識,表明物種在進化的同時也可以保持外觀的一致性。許多物種在很長一段時間內幾乎沒有變化。生物學家經常用同樣的解釋來解釋為什麼會出現這種情況:自然選擇偏好具有較溫和特徵的個體。具有較極端特徵的個體–例如四肢較長的通常處於劣勢,而較為溫和或平均的個體則更有可能存活下來並繁衍後代,將其共同特徵傳承下去。 新的研究透過研究蜥蜴在自然棲息地的生存模式,為演化停滯提供了新的見解。與傳統觀念相反,這項研究發現,維持物種平均特徵的自然選擇並不頻繁。相反,它揭示了有利於生存的特徵每年都不同,但總體而言,物種外觀隨著時間的推移基本上保持不變。不過,聖路易斯華盛頓大學和喬治亞理工學院的新研究為並存物種之間的演化提供了更全面的解釋。透過直接測量蜥蜴在野外的長期存活率,科學家發現,共存的物種各自佔據著一個獨特的”適應高峰”,而這個高峰最好被理解為整個群落”適應面”或景觀的一部分。這項研究由喬治亞理工學院的詹姆斯-斯特勞德(James Stroud)領導,本週發表在《美國國家科學院院刊》(Proceedings of the National Academy of Sciences)上。 拍攝蜥蜴腳的高解析度照片,以測量黏附性亞數位腳墊的大小。圖片來源:Day’s Edge Prod 華盛頓大學文理學院生物學教授、威廉-丹佛斯(William H. Danforth)傑出大學教授喬納森-洛索斯(Jonathan Losos)說:「如果物種適應了環境,而環境沒有變化,那麼你就不會期望物種發生變化。然而,當科學家去研究自然選擇時,卻很少發現這種穩定選擇的證據。鑑於這種脫節,我們開始對我們非常熟悉的生物–Anolis蜥蜴–進行自然選擇研究,測量數年的選擇情況,試圖了解發生了什麼。”當時正在華盛頓大學洛索斯實驗室擔任博士後研究員的斯特勞德發現,在邁阿密附近費爾柴爾德熱帶植物園的一個湖中小島上,有四種不同種類的穴居蜥蜴生活在一起。他在島上捕捉了數千隻蜥蜴個體,分別給它們貼上標籤,並測量了它們的身體比例。然後,斯特勞德每隔六個月重新捕捉島上的所有蜥蜴,持續了兩年半,這段時間足以讓它們繁殖兩到三代蜥蜴。