
就像一场真人秀节目中的事情一样,科学家们将成对的小蜥蜴释放到巴哈马的微小无人居岛屿,并观看了发生了什么。爬行动物不是为了金钱或名望而不是为了生存而扮演金钱或名望,而是让偷窥狂研究人员见证了在自然界中很少观察到的进化过程之间的相互作用。
经过几年和几代蜥蜴,研究人员发现自然选择- 增强生存的特征又一代地传播出来 - 随机过程有助于动物的遗传学及其身体特征。
罗德岛大学的生物学家杰森·科尔贝(Jason Kolbe)告诉《生命科学》:“我们实际上能够看到这些过程并记录在自然环境中发生的。” “我们知道随着时间的流逝,岛屿被新物种殖民,但我们很少在那里看到它发生。”
当一个物种的几个人定居一个新区域时,他们的后代就会经历所谓的创始人效应,这是一种改变遗传学或身体特征。由于成立个人的数量少,新人群遗传变异性丧失,通常导致身体和遗传学上与原始人群不同的个体。
除了像创始人效应之类的随机过程外,这与从岛上第一个人传递的随机基因有关,人口还经历了自然选择,它们适应环境并将有益的特征传递给其后代。
但是,分居人群中有多少进化差异是由于创始人效应以及自然选择的多少?
创始人效果与自然选择
为了找出,科尔贝和他的同事随机选择了棕色阿诺尔(Brown Anole)的男女对Anolis 节日)蜥蜴来自巴哈马的一个岛屿的铁凯(Iron Cay),并于2005年在七个较小的岛屿上释放了它们。较小的岛屿(最近的飓风已经消灭了蜥蜴种群,彼此相似,彼此相似,占据了相同类型的昆虫,鸟类和植被(短灌木丛),但与Iron Cay截然不同。
先前的研究表明,森林肛门的后肢比其磨砂堂兄更长 - 长肢使蜥蜴在厚厚的树枝上移动更快,而短的四肢使蜥蜴沿着狭窄的栖息处行走所需的稳定性。
研究人员预测,随着时间的流逝,蜥蜴在实验中会发展较短的后肢比《铁礁》上的蜥蜴的蜥蜴,但他们不知道创始人效果在此问题上会发挥什么作用。
在接下来的四年中,Kolbe和他的团队测量了肢体的长度,并分析了来自棕色Anole蜥蜴,Iron Cay,七个实验岛和附近的12个岛屿的组织样品的遗传材料(它们可以确保它们在实验性的蜥蜴中观察到的任何变化,都不符合该物种自然变化的任何变化)。
研究的第一年后,研究人员立即注意到创始人的效果 - 2005年,原始蜥蜴的后代与铁CAY蜥蜴相比,遗传变异性较小。
科尔贝说:“尽管蜥蜴都来自同一源人群,但岛屿之间的后林布长度也存在显着差异。”他解释说,由于创始人效应是一个独立于环境的随机过程,因此蜥蜴的后肢长度没有模式,显然肢体长度和栖息的直径之间没有关系。
然而,在接下来的几年中,在实验岛上的蜥蜴确实出现了一种模式。每一代人的后肢变得更短,使它们更适合环境。但是,创始人的效果并没有完全消除:2006年四肢最长的蜥蜴人群仍然是三年后最长的四肢。
“这两个过程在这里似乎都很重要,”科尔贝说。 “创造了随机的原始差异,然后环境降低了其平均后线长度。”
保护意义
魁北克麦吉尔大学(McGill University)的进化生物学家安德鲁·亨德里(Andrew Hendry)未参与研究,对这项研究及其发现印象深刻。亨德利对生命科学说:“很少有实验研究在本质上研究了这些过程。” “如果我想到的话,我本来可以做的。”
但是,亨德里指出:“我不确定它有多了解真实情况。”他说,研究人员建立了一个实验,他们将看到进化过程的最大影响,在现实生活中并不总是如此。亨德里(Hendry)有兴趣查看如果有两只以上的动物被用来创建基础人群会发生什么。
加利福尼亚大学河滨分校的进化生物学家戴维·雷兹尼克(David Reznick)对所有实验人群在整个研究过程中都幸存下来(平均而言,在前两年中,人口实际上实际上增长了13倍,然后升级)。当人口仅从几个人开始时,总会有近亲他说,这降低了人口的适应性及其生存和繁殖能力。
如果蜥蜴种群继续增长,该研究可能会对保护生物学产生影响,保护生物学试图恢复物种灭绝的边缘。
Reznick告诉LiveScience:“这意味着少数创始人就足够了,只要人口被引入后,他们就会变得良好。” “恢复物种及其栖息地是我们现在面临的重要问题。”
该研究今天在网上(2月2日)在《科学杂志》上发表。