颶風過後,倖存下來的蜥蜴有不同的腳趾

研究人員稱,在颶風季節中倖存下來的蜥蜴在前肢和後肢上都有更大的腳趾墊。這項工作首先證明了颶風引起的自然選擇的影響。

2017年的高溫季節是大西洋地區經歷過的最糟糕的季節之一。2017年8月中旬發生了颶風哈維,幾周後又發生了颶風埃爾瑪和9月的瑪麗亞颶風。每一次風暴的風速都超過每小時125英里,伊爾瑪最高時速達170英里。

一些生活在特克斯和凱科斯群島較偏遠的珊瑚礁上的熱帶蜥蜴倖存了下來,有些則沒有。

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正確的地點,正確的時間

聖路易斯華盛頓大學生物學教授JonathanLosos說:“颶風出現在新聞中,看起來它們的破壞力越來越大。”“像這樣的事情從來沒有被記錄過,因為它是如此的困難。時機必須恰到好處。“

去年9月,哈佛大學(Harvard University)博士後研究員科林·多尼休(Colin Donihue)剛剛完成了對特克斯和凱科斯地方性田鼠的測量,[醫]阿諾氏擬氏菌,作為長期入侵物種根除項目的基線,當颶風Irma開始醞釀時。

這場颶風於2017年9月8日登陸。Donihue從他在波士頓的公寓裡讀到了它被毀壞的消息,並意識到他的蜥蜴數據可能有超出其原意的價值。

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在一場不可想象的自然災害發生之前,多尼休對民眾有了最後的關注。暴風雨是一種“選擇性事件”嗎?這種事件不僅對經歷過風暴的蜥蜴,而且對後世的幾代人來說,都有力量改變他們的生活方式嗎?

特克斯和凱科斯群島政府處於恢復狀態;清潔水、電力和住所是優先事項,各島嶼仍沒有基本的電話和互聯網服務。

但唐尼休在最近的訪問中建立了良好的關係,一位政府科學家尤其同情他的請求。一套新的生物許可證通過了,Donihue和巴黎博物館的合著者Anthony Herrel回到了飛機上。

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蜥蜴減少

回到實驗島嶼上,那裡一團糟。樹倒了,樹枝散落,有些地方很難走路.但是有生命的跡象。

Donihue說:“回到松島,我們不知道我們會發現什麼,但當我們到了田裡,看到幾隻蜥蜴跑來跑去,我們就迫不及待地想要捕捉並開始測量。”

“我們走的時候和上次一樣。蜥蜴絕對少了。我們必須更加努力地工作,才能掌握我們的樣本大小。“

研究小組花了兩天時間在兩個不同的島嶼上收集了不到100只蜥蜴,然後測量了它們的前肢、後肢和核心身體長度,並拍攝了它們的腳墊。

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倖存者的生命統計數據可以與風暴前收集的蜥蜴種群的數據進行比較。

Donihue說:“預測是,如果我們看到任何變化,它們將是幫助蜥蜴堅持到底的特徵的變化-它們將與粘附能力有關。”“例如,他們的手指和腳趾上粘著的腳趾墊,也許他們會更大。”

如報告中所述自然倖存者的前腿比颶風前的種群長,而臀部和膝蓋之間的長骨(股骨)較短。倖存者的屍體也較小。研究人員說,這些觀察在統計學上意義重大,而且在兩個島嶼上都是一致的。

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堅持住

颶風給他們途中的人帶來了死亡和破壞。最近有很多文獻記載的颶風殺死了許多種類繁多的個體,如植物、海綿、昆蟲、鳥類和猴子。

“關於進化,問題是颶風是否會導致選擇性死亡:具有某些特徵的個體比具有不同特徵的個體活得更好嗎?”另一種可能性-破壞如此之大以致於死亡是不分青紅皂白的,而不是偏袒某些人而不是其他人-當然是可能的,“Losos說。

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這項研究的結果-蜥蜴的島嶼種群都發生了顯著的變化,從颶風前到颶風后-表明自然選擇有利於具有某些特徵的個體。當然,正如作者所指出的,還有其他的可能性。

“也許颶風從另一個島嶼吹來了蜥蜴,腳墊更大,後腿更短。或者,強風中抓住樹枝的行為實際上會使他們的前腿變長,“洛索斯說。“我們不能排除這些可能性,因為這項研究是偶然的結果,而不是專門設計來測試颶風的影響。“不過,颶風引發的自然選擇似乎是對這些發現最好的解釋,”洛索斯說。

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緊握

故事中缺失的部分仍然是行為上的。研究人員不知道蜥蜴在颶風中到底會做什麼。他們是否放棄了他們典型的樹棲息,而走向地面?還是他們試圖在樹木內部的缺口或縫隙中尋找掩護?還是他們堅持住了?

一項探索風閾值的試點研究為蜥蜴決策過程的這方面提供了一些見解。

當研究人員將倖存者中的蜥蜴暴露於颶風-強風下時,蜥蜴幾乎均勻地圍繞著它們的棲息點旋轉,轉向與風源相反的一側-緊緊地抓住它們。隨著風速的增加,他們的後肢先失去控制,然後被前肢吊死。

颶風過後,倖存下來的蜥蜴有不同的腳趾

看起來蜥蜴是為攀附而生的,但由於它們在棲木上的姿勢,它們的大後肢使它們很容易被強風吹走。研究人員推測,這可以解釋倖存者蜥蜴在颶風過後前肢更長,後腿更短的現象。

研究人員說,瞭解風暴如何選擇物種生存是未來研究的一個重要領域,值得進行專門的研究設計。

Donihue說:“我們知道颶風越來越頻繁,我們也知道颶風越來越強烈。”“因此,建立一個網站網絡來調查颶風如何改變物種的進化軌跡,我認為這是非常有用的。”


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