研究人員揭示了青蛙和蟾蜍顏色圖案進化的見解

紐約大學阿布達比分校 (NYUAD) 的一組研究人員對青蛙和蟾蜍（統稱為無尾動物）的顏色模式演化有了新的見解。 動物的顏色圖案可以幫助它們偽裝周圍的環境，避免被獵物或掠食者發現。 許多無尾動物的背部都有一條淺色條紋，從上方觀察時，會產生動物被分成兩半的視覺錯覺，迷惑視覺導向的掠食者。 儘管這種顏色圖案在世界各地的青蛙中廣泛存在，但人們對其進化或遺傳起源知之甚少。

他們在期刊上發表的論文中分子生物學和演化，紐約大學進化基因組學實驗室的研究人員完成了一項大規模的，其中包括 2,700 多種無尾動物，以進一步了解脊椎條紋的演化歷史。 他們發現，脊椎條紋已經進化了數百次，並且是在陸地棲息地中選擇的，在陸地棲息地中，直接來自上方的視覺捕食者（例如哺乳動物或鳥類）更為普遍。 相較之下，在樹棲世系（生活在樹上的世系）中，這種模式比在其他棲息地更容易失去。 雖然這種顏色圖案對生活在地面上的青蛙有益，但因此可能對生活在樹上的青蛙不利。

為了了解該模式的遺傳基礎，研究人員將重點放在埃塞俄比亞草上Ptychadena robeensis 種，具有多態性，這意味著它具有多種形式的脊椎條紋特徵：寬、薄或不存在。 他們發現 ASIP 基因與該物種的條紋圖案有關。 這種遺傳變異影響 ASIP 在不同形態中的表達水平，較高的表達導致寬條紋，較低的表達導致細條紋。

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他們還比較了密切相關的青蛙物種的基因，發現雖然它們呈現相同的條紋圖案，但它們並不共享發現於 P. robeensis。 這使得研究人員得出結論，在 P. robeensis 中發現的條紋等位基因是最近進化的。 研究人員進一步得出結論，無尾動物的脊椎條紋進化迅速，這可能使物種能夠適應環境變化或變化的條件。

這項研究是對無尾目脊椎動物脊椎條紋適應性價值的首次大規模研究，迄今為止，其演化歷史尚未被充分了解。 這項研究也首次建立了 ASIP 基因與無尾目動物顏色模式之間的關聯。 ASIP 是哺乳動物中經過充分研究的基因，已知與黑色素的產生和顏色變化有關。 它與青蛙的顏色模式有關，這一事實為無尾動物顏色模式和脊椎動物的比較研究開闢了新的研究途徑。

「我們的研究結果表明，椎骨青蛙和蟾蜍的這種現像在演化生物學領域具有巨大的潛力，因為它代表了重複演化的明顯例子。 正在研究這個因此，在其他物種中的研究可以幫助我們了解當相同的表型在相似的選擇壓力下進化時，進化在多大程度上可預測地採用相同的分子路徑，」紐約大學進化基因組學實驗室的研究員桑德拉·古特博士說。跨脊椎動物。