許多蜥蜴是了不起的攀爬者。它們鋒利、彎曲的爪子是附著在樹干、巖石和其他粗糙表面的理想選擇。然而，在危險(xiǎn)的樹頂世界充滿了滑溜溜的樹葉和不穩(wěn)定的樹枝，而三組奇特的蜥蜴卻擁有非凡的進(jìn)化后的器官：它們的手指和腳趾上都有帶粘性的趾墊。

粘性趾墊在壁虎、天牛和阿諾里斯蜥蜴中獨(dú)立進(jìn)化，產(chǎn)生了這些專門適應(yīng)森林樹冠生活的樹上雜技演員。科學(xué)家們一直認(rèn)為粘性趾墊是一種"進(jìn)化的關(guān)鍵創(chuàng)新"，它使樹棲蜥蜴能夠以許多無(wú)墊蜥蜴無(wú)法做到的方式適應(yīng)環(huán)境。

然而，一些沒(méi)有趾墊的蜥蜴卻采用了樹冠層的生活方式，這一觀察讓科學(xué)家們困惑了幾十年。圣路易斯華盛頓大學(xué)的生物學(xué)家Aryeh Miller和James Stroud開始尋找有腳墊的蜥蜴相對(duì)于沒(méi)有腳墊的蜥蜴是否有在樹上生活的進(jìn)化優(yōu)勢(shì)。

他們分析了全世界2600個(gè)蜥蜴物種的數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)盡管數(shù)百種不同類型的蜥蜴已經(jīng)獨(dú)立進(jìn)化出樹棲生活方式，但擁有粘性趾墊的物種占上風(fēng)。

"擁有趾墊的蜥蜴在樹棲環(huán)境中具有更大的生態(tài)優(yōu)勢(shì)，"華盛頓大學(xué)進(jìn)化、生態(tài)學(xué)和人口生物學(xué)項(xiàng)目的研究生、該研究的主要作者M(jìn)iller說(shuō)。"趾墊基本上是蜥蜴獲取新資源的一種生物超能力，而沒(méi)有趾墊的蜥蜴則不能。"

"我們發(fā)現(xiàn)，有粘性腳的蜥蜴在樹棲環(huán)境中占主導(dǎo)地位。一旦適應(yīng)了樹上的生活，它們就很少離開，"Stroud說(shuō)，他是文理科的博士后研究助理，是論文的資深作者。"相反，沒(méi)有粘性趾墊的蜥蜴經(jīng)常從生活在樹上過(guò)渡到生活在地面上"。

該研究發(fā)表在《系統(tǒng)生物學(xué)》上。

趾墊的進(jìn)化塑造了蜥蜴的多樣性

科學(xué)家們長(zhǎng)期以來(lái)一直想知道關(guān)鍵創(chuàng)新的起源在隨后的進(jìn)化多樣化中發(fā)揮的作用。華盛頓大學(xué)William H. Danforth特聘大學(xué)教授、文理學(xué)院生物學(xué)教授兼Living Earth Collaborative主任Jonathan Losos說(shuō)："蜥蜴是進(jìn)行此類研究的優(yōu)秀生物類型，因?yàn)樗鼈兊奈锓N豐富度極高，解剖學(xué)變化和棲息地利用的程度令人難以置信。"

利用最近公布的全球幾乎所有蜥蜴物種的棲息地使用數(shù)據(jù)庫(kù)，研究人員能夠在蜥蜴棲息地使用的背景下對(duì)趾墊進(jìn)化進(jìn)行全面分析，哪些蜥蜴生活在樹上，哪些不生活在樹上的進(jìn)化關(guān)系第一次變得清晰。

"Miller和Stroud開發(fā)了一種優(yōu)雅的新方法來(lái)理解這種多樣性以及解剖學(xué)進(jìn)化在塑造蜥蜴種類的巨大多樣性中所發(fā)揮的作用。這項(xiàng)工作將成為研究許多類型的植物、動(dòng)物和微生物的研究人員的典范，"Losos補(bǔ)充說(shuō)。

領(lǐng)導(dǎo)這項(xiàng)分析的Miller首次發(fā)現(xiàn)，在成千上萬(wàn)的蜥蜴中，物種至少有100次在樹上專門生活的進(jìn)化。換句話說(shuō)，從進(jìn)化上來(lái)說(shuō)，一只蜥蜴成為一只樹上的蜥蜴是很容易的。

困難的是“堅(jiān)持下去”，趾墊是在蜥蜴進(jìn)入樹上之后才進(jìn)化的，而不是之前。而且無(wú)墊子的蜥蜴會(huì)以很高的頻率離開樹木，比有墊蜥蜴高得多。

Stroud說(shuō)："有數(shù)百種蜥蜴生活在樹上，但隨著進(jìn)化時(shí)間的推移，其中許多物種最終離開了地面上的生活，因?yàn)閾?jù)推測(cè)，它們與這些有墊子的蜥蜴相互作用，具有更大的優(yōu)勢(shì)"。

這項(xiàng)研究的下一步是找出有墊子的蜥蜴到底能做什么，而它們的無(wú)墊親屬卻不能。科學(xué)家們可以通過(guò)觀察這些動(dòng)物在其自然棲息地的情況來(lái)了解這方面的情況。

Miller說(shuō)："分析進(jìn)化關(guān)系可以告訴我們很多，但接下來(lái)我們需要到大自然中去--看看蜥蜴使用環(huán)境的哪些部分以及為什么存在這些進(jìn)化關(guān)系。"

關(guān)鍵詞： 腳趾 蜥蜴?zhèn)?/a> 多樣性 生物學(xué)