2018-11-29 23:04:01
蜥蜴迅速适应入侵性火蚁的威胁 扭转了蜥蜴特征的地理格局

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美国东部的一些蜥蜴已经适应了侵入性火蚁 - 它们可以咬住,刺痛和杀死蜥蜴 - 扭转了用于避开食肉动物的行为和物理特征的地理趋势。一项描述这种逆转的新研究于2018年11月29日在线发表在全球变化生物学期刊上,并揭示新的环境挑战可以超越最初确定性状地理趋势的历史影响。

“快速的环境变化,无论是气候变化还是入侵物种的引入,都给本地物种带来了很大压力,”宾夕法尼亚州立大学研究生,该论文的第一作者克里斯托弗·塔利说。 “通常当研究人员观察本土物种如何应对这些威胁时,他们可能会测量动物的一个特征,并在一个或几个地点。在这项研究中,我们研究了来自13个地点的东部栅栏蜥蜴的三个独立特征跨越一千英里,发现这些蜥蜴能够以一致的方式适应入侵火蚁的威胁,并在相对较短的时间内完成。“

物种内的一些行为和物理特征在地理空间中逐渐变化,例如,在该范围的一端的动物可能具有相对较短的肢体,当您在该范围内移动时,它们更长。这些地理“临界”可能与温度,降水或其他环境因素的变化有关,这些因素也会在整个地理范围内发生变化,通常具有纬度。

宾夕法尼亚州立大学教授兼生物学教授,该论文的高级作者特雷西·朗吉尔德说:“我们发现围栏蜥蜴遵循预防纬度的临界线,在火灾蚂蚁尚未入侵的地方 - 从新泽西州到田纳西州北部。” 。 “在没有火蚁的情况下,他们更多地依赖于低纬度地区的伪装。”

为了避免被捕食者发现,低纬度的蜥蜴通常会静止不动,并使用斑驳的颜色与周围环境融为一体。这是一种有效的策略,可以抵抗大多数天敌,如鸟类,它们可以直观地捕食。

“但是在火蚁出现的地方,从田纳西州中部南部到阿拉巴马州沿海地区,这种模式发生逆转,”兰基尔德说。 “静止不动,融入环境对火蚁来说是非常无效的,火蚁迅速蜂拥而起,刺向蜥蜴,瘫痪并杀死它们。相反,当你向南移动到第一次入侵火蚁的地方时,这些入侵者已经到了这里最长的,这些蜥蜴更容易响应,因为大多数人会被火蚁袭击;他们抽搐身体,用后腿去除火蚁和/或逃离攻击火蚁。这种策略有助于他们活下来火蚂蚁遭遇。“

研究人员还观察到后肢长度模式的类似逆转。在火灾蚂蚁入侵之前收集的蜥蜴博物馆标本 - 以及没有火蚁的地方现今的蜥蜴 - 显示出最南端的蜥蜴有最短后肢的模式。但是目前有火蚁的地方,最南端的蜥蜴有最长的后肢,显示出历史模式的显着逆转。应激生理模式也随着火蚁的存在而发生变化,在最南端的地方有蜥蜴,火蚁在受到威胁时会产生更多与压力有关的激素皮质酮。

“记录到肢体长度和压力生理学的变化实际上有助于蜥蜴对付火蚁,”Thawley说。 “更长的肢体允许更大的冲刺速度和更有效的火蚂蚁去除,并且皮质酮水平升高使动物表现出像抽搐和逃跑这样的行为。因此我们看到这些动物在非常广泛的地理范围内发生非常复杂的变化。这表明像入侵物种这样的环境变化可以推动物种摆脱各种特性的传统轨迹。“

虽然这些变化可能会使蜥蜴在短期内受益,因为它们可以在火蚁的攻击中幸存下来,但这些变化的成本似乎与历史性的适应性相悖,这些变化尚不清楚。

“这些克隆存在是有原因的,所以看到这些模式完全逆转会引发很多问题,”Thawley说。 “例如,我之前的一些研究表明,更频繁地抽搐和逃跑可能会使蜥蜴更容易受到视觉捕食者的攻击。”

在这项研究中观察到的变化也是值得注意的,因为它们发生在仅仅80年 - 大约40只蜥蜴世代 - 或者甚至更少。

“我们通常认为进化发生在数百,数千甚至数百万年,所以看到围栏蜥蜴可以在短时间内以如此复杂的方式适应像火蚂蚁这样的威胁,这很有趣,”Langkilde说。 “关于适应火蚁和其他环境挑战的更广泛机制和后果仍有很多需要了解。了解一些物种如何迅速适应,以及这样做的成本,将有助于我们预测和管理我们不断变化的环境。 “

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