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。詹姆斯-斯特勞德（James Stroud）使用連接到魚竿上的小套索捕捉蜥蜴。圖片來源：Day’s Edge Prods新出現的蜥蜴顯然是島上的孩子。如果一隻蜥蜴從他的普查名單中消失了，史特勞德就可以肯定它已經死了，因為周圍的湖裡都是掠食性魚類。透過確定哪些蜥蜴從一年存活到下一年，研究人員可以評估存活率是否與他們一直在測量的身體特徵（如腿長）有關。洛索斯說：「這項研究的特別之處在於，我們同時測量了四個共存物種的自然選擇，這是很少有人能做到的。巧合的是，就在我們的論文發表的同時，另一個研究小組也發表了一項類似的研究，研究對像是達爾文筆下著名的加拉巴哥群島雀類。”在佛羅裡達蜥蜴身上，洛索斯和斯特勞德發現，自然選擇的穩定形式–即維持一個物種相同的平均特徵–極為罕見。事實上，自然選擇會隨著時間的推移而發生巨大變化。在某些年份，腿長的蜥蜴生存得更好，在其他年份，腿短的蜥蜴生存得更好。在其他時候，根本沒有明顯的模式。斯特勞德說：”最令人著迷的結果是，自然選擇在不同時期的變化非常大。我們經常看到，從一年到下一年，選擇的方向會完全顛倒。然而，當結合成當一個長期模式時，所有這些變化都有效地抵消了：在整個時間段內，物種仍然非常相似。”科學家們還沒有完全理解演化是如何在群落層面發揮作用的。像這樣的長期研究很少，因為需要大量的工作和時間。斯特勞德說：『進化可以而且確實在發生–它是一個持續的過程，但這並不一定意味著事物在長期內不斷變化。現在我們知道，即使動物看起來保持不變，進化仍然在發生。”