变色龙是如何在没有捕食者的情况下变得更亮的

   日期:2025-07-17     来源:本站    作者:admin    浏览:69    
核心提示:      入侵物种提供了一个难得的研究机会,因为它们经常在与原栖息地非常不同的新环境中生存。其中一个物种是杰克逊的三角

  

  

  入侵物种提供了一个难得的研究机会,因为它们经常在与原栖息地非常不同的新环境中生存。其中一个物种是杰克逊的三角变色龙(Triocerus j. xantholophus),它在20世纪70年代被意外引入夏威夷群岛。

  我们今天发表在《科学进展》杂志上的研究表明,夏威夷变色龙的社会信号比它们在东非的原始栖息地的个体要亮得多——这可能是快速进化的一个例子。

  1972年,大约36只杰克逊的变色龙从它们的故乡肯尼亚来到夏威夷的瓦胡岛,准备做宠物交易。

  这些变色龙在抵达夏威夷时已经有点磨损了。在它们在内罗毕被送上飞机的几天前,就已经开始了漫长而费力的旅程。

  

  入侵的变色龙来到了夏威夷群岛——世界上最与世隔绝的群岛。维基共享

  据说,瓦胡岛的宠物店主罗宾·文图拉(Robin Ventura)打开了花园里的板条箱,让它们呼吸新鲜空气,并有机会恢复。据推测,他低估了变色龙移动(和恢复)的速度——它们很快地分散到周围地区。

  这个最初的种群代表了一次偶然的入侵,随后变成了进化过程中一个没有计划的实验。当一个有丰富多彩的社交展示的动物——从一个有很多鸟类和蛇捕食者的种群——被引入一个几乎没有捕食者的岛屿时,会发生什么?

  我们预测,由于夏威夷变色龙相对不被捕食,它们的表现将比肯尼亚变色龙更精致、更明亮。我们还预测,当它们被东非的捕食者,如鸟类和蛇看到时,它们会更显眼。

  在动物王国里,明亮或五颜六色的展示能吸引眼睛锐利的捕食者的注意。这降低了单个动物的生存可能性,进而降低了其繁殖适合度(或遗传给后代的基因数量)。

  当生存受到威胁时,自然选择就像刹车一样,停止了颜色的进一步修饰,或者将鲜艳的颜色转移到捕食者不太容易看到的身体部位。

  例如,许多种类的蜥蜴都有明亮的颜色隐藏在它们的下面或喉咙。在南非,雄性奥格比扁蜥蜴会通过抬高下腹、露出喉咙来向对手发出信号。

  另一方面,引人注目的表现也可以提高健康。例如,更聪明或更鲜艳的雄性可能更容易接近雌性,要么通过赢得竞争对手的比赛,要么只是表现得对雌性更有吸引力。

  这种生存与适应之间的拉锯战在具有固定或季节性色彩的物种中得到了充分的证明。例如,当危险的捕食者分享他们的溪流时,孔雀鱼变得不那么鲜艳了。然而,对于像变色龙这样的颜色动态变化的动物,人们却知之甚少。

  虽然我们很了解变色龙是如何改变颜色的,但我们不知道当环境中有更多捕食者时,它们是否会调整自己的表现。也可能是自然选择阻止了它们产生颜色信号,这些颜色信号的色彩或亮度超过了一定的阈值。

  为了验证我们的预测,我们前往肯尼亚和夏威夷研究野生变色龙的颜色变化。

  变色龙是很好的研究对象,因为它们有很强的刺激反应。你可以把它们放在树枝上,远离它们经常出没的地方,给它们一个假的捕食者或另一只变色龙,它们会把所有的注意力都放在刺激上,而完全忽略你!

  我们给每只雄性变色龙展示了一个竞争对手,一个雌性,一个捕食鸟类的模型和一个捕食蛇的模型——每一只都进行了一对一的互动。在展示期间,我们用光学光谱仪测量了它们的颜色。

  这个仪器可以让我们量化颜色的两个指标:色度对比(本质上是它们有多鲜艳)和亮度对比(它们有多明亮)。然后,我们就可以估计出一个展示变色龙的观察者有多容易被发现——无论是另一只变色龙,还是鸟或蛇的捕食者。

  我们还测量了形成变色龙信号背景的多叶植被。通过这种方式,我们可以估计在特定的背景下,变色龙有多容易被发现。

  结果特别令人兴奋,超出了我们的预期。我们发现夏威夷变色龙在与雄性竞争和向雌性求爱时比肯尼亚变色龙表现得更亮。他们在夏威夷背景下比在肯尼亚背景下更引人注目。

  这与科学家们所说的“地方适应”是一致的。这是一种想法,信号将被微调,以便在使用环境中更容易被检测到。

  对于夏威夷变色龙来说,更明亮的一个意想不到的结果是,它们也更容易被本土捕食者发现。

  有趣的是,与蛇相比,这种效应在面对鸟类时更为明显——可能是因为蛇的颜色辨别能力不如鸟类。最后,夏威夷变色龙比肯尼亚变色龙变色的能力更强——它们变色的范围更广。

  我们不能完全确定夏威夷变色龙发出的更亮的信号代表着快速进化。这种程度的颜色变化也有可能是由于可塑性,也就是动物由于普遍的环境条件而改变到不同的状态。

  然而,可塑性本身是可以进化的——变色龙的颜色变化可能是进化变化和可塑性的结合。

  The Conversation

  马丁·怀廷(Martin Whiting)就职于麦考瑞大学。他接受了澳大利亚研究委员会的资助。

 
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