新南威尔士大学一项关于世界不同地区无关蜥蜴行为的令人惊讶的研究表明,进化如何导致不同的物种学习相同的技能。
《生态快报》上的研究记录了加勒比地区的 Anolis 蜥蜴物种和东南亚的 Draco 蜥蜴物种如何解决相互交流以捍卫领土和吸引配偶的挑战。
研究发现,这两个物种的雄性都会进行精心制作的头部摆动和俯卧撑展示,并迅速伸展和缩回它们通常大而显眼的彩色赘肉或喉扇,特别是在有大量风吹植被或光线不足的栖息地。
蜥蜴占据相同范围的热带雨林和草原栖息地,因此在视觉上“嘈杂”的环境中与潜在的配偶或敌人交流时面临同样的问题。
新南威尔士大学生物、地球和环境科学学院进化与生态研究中心的主要作者特里·奥德博士说,值得注意的是,它们进化出了相同的策略来应对相同的选择问题。
根据他的研究,这种两种不相关的蜥蜴表现出相似行为的情景表明,自然选择一遍又一遍地引导进化朝着相同的共同适应性结果集。
“令人惊讶的是,两组中的蜥蜴都进化出了非常相似的交流显示器,但它们也根据展示时所经历的普遍条件来定制这些显示器的生产,”奥德博士说。
“也就是说,随着观看条件的恶化,增加他们显示动作的速度或时间长度。
“实际上,这些蜥蜴应该有无数种方法可以调整它们的展示以保持有效,并且有强烈的进化预测可以让我们期待这一点。”
Ord 博士说,这项研究表明,自然选择推动了不同物种之间的相似性。
他说,正式地,这被称为趋同进化——类似适应的独立起源。
“这些类型的趋同、共同的适应似乎是只有在某些能力上密切相关的物种之间才会真正发生的结果,”他说。
“这样做的原因有点复杂,它依赖于这样一个事实,即适应建立在一个物种已经拥有的特征上。”
“因此,物种相互独立进化的时间越长,如果它们暴露在相同的环境变化中,它们进化出相同的适应性解决方案的可能性就越小。”
但他说,这项研究强调的是许多进化生态学家所争论的——自然选择是一个极其强大的过程,可以超越过去历史的“包袱”,产生相同的适应。
“因此,如果挥动手臂是解决环境某些变化的最有效方法,那么自然选择最终会导致其进化,而不是对现有的声音进行更微妙(效果更差)的修改,”他说。
“进化生物学家对趋同进化感到兴奋,因为它为我们提供了在非常不同的动物中一次又一次进化相同适应性的多个例子。?
“所以它告诉我们这些动物面临哪些挑战,以及它们是如何在进化适应方面解决的。”
该研究记录了数亿年来相互独立发展的群体之间共同沟通策略的这种独立演变。
Ord 博士说,在嘈杂环境中维持有效沟通系统的沟通策略有着惊人的相似性,这些相似性在许多昆虫、鱼类、青蛙、鸟类和哺乳动物中以各种形式进化。
“例如,当有大量声学背景噪音时增加呼叫量,或延长这些呼叫的长度,甚至蜘蛛等发出的振动信号,”奥德博士说。
“事实上,许多其他动物群体也进化出了这些相同的适应策略,这一事实更加非同寻常。”