面对金属围栏、混凝土墙和柏油路面的严峻环境,波多黎各的城市蜥蜴比它们的森林同类更快、更频繁地进化出更好的耐热性,根据华盛顿大学圣路易斯分校和加州大学洛杉矶分校的新研究。深入研究动物如何在城市环境中适应的研究仍然相对罕见。但安乐蜥正在成为城市进化研究的一个模型系统。
生物学家克里斯汀·温彻尔表示,城市蜥蜴暴露在更高的温度下,这与城市热岛效应一致。
研究发现,它们能够在所有种群中平均高出约0.82摄氏度(或1.47华氏度)的温度下维持其功能。在这项研究的一个种群中,城市蜥蜴能够在超过40摄氏度(104华氏度)的温度下正常活动。更好的耐热性在城市栖息地中可以产生巨大差异,无论是能够在一天中更长时间保持活跃,还是能够占据达到更高温度的栖息地,它都扩大了它们的生态位空间。
这种适应性热响应更加有趣,因为似乎只有那些在城市中长大的蜥蜴才能利用它——这是自然选择倾向于性状'可塑性'的一个例子。研究于3月9日发表在《自然生态与进化》杂志上。
在之前的工作中,温彻尔展示了城市蜥蜴进化出更长的四肢和更大的脚垫,带有专门的鳞片。这两种性状使它们能够更有效地快速穿越城市栖息地,使它们能够爬上光滑的油漆墙面。与这些适应相比,耐热性是一个相对复杂的性状。它影响多个身体系统,并涉及可能数百个基因。冷血动物如这些蜥蜴也有行为调节温度的选项,例如通过进出阳光,或改变它们狩猎或寻找配偶的时间。
这项研究的一个独特和令人兴奋的方面是,我们能够在生物组织的几个不同层面上同时解决进化重复性的问题。从整个生物体层面来看,我们清楚地看到城市蜥蜴能够在显著高于森林同类的温度下维持功能。然后,当我们查看所有正在差异表达的基因时,我们也看到了这些大套基因如何变化的相当高的重复性。但如果你进一步放大,我们不仅发现了一个单一基因,而且似乎是一个单一多态性,在城市热岛中也反复受到选择,这非常有趣。
通过研究动物如何适应不同的栖息地,如城市生活,研究人员有一个独特的机会来调查受环境依赖但受动物基因组成影响的性状。温彻尔表示,她偏爱A. cristatellus,这种蜥蜴不仅在波多黎各的城市地区丰富,而且在它们原生范围之外的美国南部和其他加勒比地区也是如此。她说,它们是城市亲和的,或城市热爱的物种。还有其他术语,如城市耐受或城市适应。但我认为城市亲和最能捕捉到这一点。
它们正在利用森林环境中不存在的独特生态位空间。但它们并不依赖人类。如果人类消失,它们仍然会做得很好。