科学家见证了两种蜥蜴首次相遇时的进化

在南佛罗里达州，两种加勒比蜥蜴首次相遇。随后发生的事情提供了迄今为止最清楚的进化证据

生物科学学院助理教授James Stroud在南佛罗里达州研究古巴棕色变色龙（Anolis sagrei）时，波多黎各凤头变色龙（Anonis cristellus）突然出现在该地区

现在发表在《自然通讯》上的一篇文章记录了两只Anolis蜥蜴适应新竞争对手的过程，同时帮助解决了进化生物学中的一个长期挑战——直接观察自然选择在性格置换中的作用：相似的动物如何适应竞争

该论文的主要作者斯特劳德说：“我们对动物如何对这一过程做出反应的大部分了解都来自对很久以前进化的模式的研究。”。“这是一个难得的机会，我们可以观察进化的过程。”

共存的竞争

虽然这两只棕色的小蜥蜴在4000万到6000万年前进化分化，在完全独立的加勒比海岛屿上进化，但这两个物种几乎完全相同，并占据了相似的生态位

因此，2018年，当波多黎各凤头鹦鹉突然出现在仙童热带植物园的古巴棕色凤头鹦鹉栖息地时，这两只凤头鹦鹉正在争夺相似的栖息地和食物来源

斯特劳德说：“当两个相似的物种争夺相同的资源，如食物和领土时，它们往往会进化出差异，使它们能够共存。”。但是，尽管科学家们发现了许多相似物种发展出不同特征的例子来缓解这种重叠，但“科学家们很少能够观察到这一过程在自然界中的展开。”

斯特劳德的团队早在凤头鹦鹉入侵的两年前，就已经在佛罗里达州迈阿密的费尔柴尔德热带植物园研究了古巴棕色的凤头鹦鹉。该团队能够快速地观察入侵如何改变这两个物种，分析蜥蜴不断变化的饮食，测量蜥蜴是在树叶中还是在森林地板上移动，并记录不同物种相对于彼此的位置

对于1000多只蜥蜴，他们还测量了栖息高度——蜥蜴栖息的距离——这是Anolis蜥蜴如何分配栖息地的主要标志

斯特劳德说：“我们不仅观察到这些蜥蜴在相遇时如何改变它们的栖息地使用和行为，我们还记录了推动它们实时物理进化的自然选择压力。”

人造栖息地和自然实验

研究小组发现，当这些蜥蜴物种一起出现时，它们会以可预测的方式划分栖息地——古巴棕色变色龙会花更多的时间在地面上，并进化出更长的腿在这个栖息地跑得更快，而稍大的古巴冠变色龙则生活在地上的植被中

斯特劳德说：“我们发现，腿较长的棕色雄狮在有冠雄狮出现后存活率更高。”。“这与我们在这些物种已经共同生活了许多代的种群中看到的物理差异完全吻合。”斯特劳德补充说，虽然这项研究提供了迄今为止对进化过程最有力的观察，但它也展示了人类活动如何创造自然实验，帮助我们理解基本的进化过程——研究中的两种Anolis蜥蜴最初都不是南佛罗里达州的非本地物种。他说：“随着人类介导的引入和气候变化导致物种越来越多地接触，这些研究对于预测群落将如何反应可能很重要。”。“通过研究这些非本地蜥蜴，我们有一个独特的机会看到实际的过程，并将其与我们在自然界中观察到的模式联系起来。”