【進化】ハリケーンによるトカゲの自然選択が実際に観察された
Nature
木の枝に上手にしがみつけるトカゲ類の方がハリケーンを生き延びる可能性が高い、という自然選択が実際に働いた事例について報告する論文が、今週掲載される。
ハリケーンなどの自然災害は、生態系に壊滅的影響を及ぼし、大規模な死をもたらす。しかし、ハリケーンによる死が無差別に生じるのか、もしくはハリケーンによってある種の身体的特性（例えば、強風に耐える能力）が優先的に選択されるのかは、明らかになっていない。
今回、Colin Donihueたちの研究グループは、西インド諸島のパインケイ島とウォーターケイ島という2つの隣接する島で、体の小さなアノールトカゲ（Anolis scriptus）の個体群の研究を終えた直後に、偶然にも2つのハリケーン（イルマとマリア）の上陸という予想外の事態に遭遇した。これはハリケーンの直接的な影響を調べるめったにない機会であったため、Donihueたちは、ハリケーンが過ぎ去った後に現地に戻ってフォローアップ調査を行った。そして、それぞれの島の個体群について、ハリケーンの前後で肢の長さと指先裏のパッド表面積がどのように変化したのかを調べた。この2つの測定項目は、いずれもアノールトカゲのしがみつき能力に影響を及ぼし、生息地の利用状況と歩行運動様式に関係があると考えられている。これら2つの島でハリケーンを生き延びたアノールトカゲの個体群は、ハリケーンの前と比べて、指先裏のパッドの表面積が有意に増加し、平均的に前肢は長く、後肢は短くなっていた。
また、Donihueたちは、A. scriptusの指先裏のパッドの表面積としがみつき能力が関連していることを確認し、ハリケーンの強風にさらされたアノールトカゲを動画撮影して、どのように木の枝にしがみつくのかを説明している。強風になびいている時の姿勢から、Donihueたちは、前肢が長い方が木の枝をしっかりとつかめるが、後肢が長いと強風が当たる表面積が増すため不利になる、という考えを示している。
Donihueたちは、今後数十年間に極端な気候事象の頻度と強度の高まりが予想されることから、進化動態を解明する際には、このような特定の深刻な気候事象を考慮に入れる必要があると結論付けている。
Natural disasters such as hurricanes can have devastating effects on ecosystems, leading to large-scale mortality. It has been unclear, however, whether deaths from hurricanes are indiscriminate, or whether they act to preferentially select for certain physical attributes - such as the ability to resist gale-force winds.
Colin Donihue and colleagues had coincidentally just finished studying populations of small-bodied anole lizards (Anolis scriptus) on the adjacent West Indies islands of Pine and Water Cay before the unexpected landfalls of Hurricanes Irma and Maria. As this was a rare opportunity to study the direct impact of the hurricanes, the authors returned after the storms for a follow-up survey. They studied the difference in limb length and toepad surface area of the populations before and after the hurricane, both of which are believed to affect clinging ability among anoles and be related to habitat use and locomotion style. The surviving lizard populations on both islands had significantly larger toe pads, longer forelimbs and shorter hind limbs on average than before the storms.
The authors also confirmed the link between toe pad size and clinging capability among A. scriptus, and illustrated how the lizards grip branches by filming them being buffeted by hurricane-force winds. Although longer forelimbs afford a better grip; the authors suggest that because of the posture that the lizards adopt when flapping in the wind, having longer back legs would be a disadvantage, as they increase the surface area that is blowing around in the wind.
With extreme climate events predicted to grow in frequency and intensity over the coming decades, the authors conclude that our understanding of evolutionary dynamics will need to factor in such severe selective spells.
Please note that there is an accompanying Nature Video about this research, which is now available on the Nature Research press site.
doi: 10.1038/s41586-018-0352-3
「Nature 関連誌注目のハイライト」は、ネイチャー広報部門が報道関係者向けに作成したリリースを翻訳したものです。より正確かつ詳細な情報が必要な場合には、必ず原著論文をご覧ください。
