没有蜥蜴是一座孤岛

许多物种在很长一段时间内几乎没有变化。生物学家经常依靠同样的解释来解释为什么这是真的：自然选择有利于具有更温和特征的个体。具有更极端特征的个体 – 例如更长的四肢 – 具有劣势，而更温和或普通的个体更有可能生存和繁殖，传递他们的共同特征。

但圣路易斯华盛顿大学和佐治亚理工学院的新研究为并肩生活的物种之间的进化提供了更完整的解释。通过直接测量蜥蜴在野外的长期生存，科学家们表明，共存的物种各自占据一个独特的“健康高峰”，最好将其理解为社区“健身表面”或景观的一部分。

这项研究由佐治亚理工学院的詹姆斯·斯特劳德（James Stroud）领导，本周发表在《美国国家科学院院刊》（Proceedings of the National Academy of Sciences）上，它提供了一种新的思维方式，可以思考物种如何随着时间的推移相互关联，以及它们之间的差异如何加强它们的独特性。

威廉·H·丹福斯杰出大学教授、华盛顿大学艺术与科学生物学教授乔纳森·洛索斯（Jonathan Losos）说：“如果物种适应了环境，环境没有改变，那么你就不会期望物种会改变。然而，当科学家走出去研究自然选择时，他们很少找到这种稳定选择的证据。

“鉴于这种脱节，我们开始研究我们非常了解的生物的自然选择， Anolis 蜥蜴，以测量几年的选择并试图了解正在发生的事情，”洛索斯说。

斯特劳德当时在WashU的Losos实验室担任博士后研究员，他发现了一个地方，四种不同种类的蜥蜴一起生活在迈阿密附近费尔柴尔德热带植物园的一个湖泊中的一个小岛上。

他在岛上捕获了数千只蜥蜴，给它们贴上标签并测量它们的身体比例。然后，斯特劳德每六个月重新捕获岛上的所有蜥蜴，持续2年半，这段时间代表两到三代蜥蜴。

显然，出现的新蜥蜴是岛上的婴儿。如果一只蜥蜴从他的人口普查名册上消失了，斯特劳德可以安全地认为它已经死了，因为周围的湖泊充满了掠食性鱼类，没有让它们离开。通过确定哪些蜥蜴从一年存活到下一年，研究人员可以评估生存是否与他们一直在测量的身体特征有关，比如腿长。

“这项研究的特别之处在于，我们同时测量了四个共存物种的自然选择，这是很少完成的，”洛索斯说，他也是活地球合作组织的主任。“巧合的是，就在我们的论文发表时，另一个小组发表了一项关于达尔文著名的加拉帕戈斯群岛雀类的类似研究。

在佛罗里达蜥蜴中，洛索斯和斯特劳德发现，自然选择的稳定形式——保持物种相同、平均特征的形式——极为罕见。事实上，自然选择随着时间的推移而发生了巨大的变化。有些年份，腿较长的蜥蜴会活得更好，而其他年份，腿较短的蜥蜴表现更好。其他时候，根本没有明确的模式。

“最迷人的结果是自然选择随着时间的推移而变化极大，”斯特劳德说。“我们经常看到，从一年到下一年，选择方向完全相反。然而，当结合成一个长期模式时，所有这些变化有效地抵消了自己：物种在整个时期内保持非常相似。

科学家们还没有完全理解进化在社区层面是如何运作的。很少有像这样的长期研究，因为需要大量的工作和时间。

“进化可以而且确实会发生 – 这是一个持续的过程，但这并不一定意味着从长远来看事情会不断变化，”斯特劳德说。“现在我们知道，即使动物看起来保持不变，进化仍在发生。