林建雄的部落格

博翔科技為專業機械設備歐規/台灣TS標章/美規及半導體設備SEMI S2輔導顧問公司

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內容簡介

詳細資料

... 波多黎各的城市蜥蜴比森林同類迅速且反覆地發展出更好的耐熱性。圖片：克里斯汀·溫徹爾/華盛頓大學 根據聖路易斯華盛頓大學和加利福尼亞大學的最新研究，面對金屬柵欄、混凝土牆和瀝青路面，波多黎各的城市蜥蜴迅速且反覆地發展出比森林同類更好的耐熱能力。 深入研究動物如何適應城市環境的研究仍然很少。但是anoles正在成為城市進化研究的模型系統。 「與城市熱島效應相一致，城市蜥蜴暴露於更高的溫度中。」文理學院Losos實驗室的博士後研究員，生物學家克里斯汀·溫切爾（Kristin Winchell）說：「我們發現他們能夠在比整個種群平均高出約0.82℃的溫度下維持其功能。」 在這項研究的一個種群中，城市蜥蜴能夠在40℃以上的溫度生存。對於一隻長約5厘米（不包括尾巴）的微小的動物來說，這會產生很大的熱量。 溫切爾說：「更好的耐熱性可以使城市生活環境有所不同。無論是能夠在一天的較長時間內保持活躍，還是能夠占據溫度更高的棲息地，它都將擴大其優勢空間。」 研究人員說，這種自適應的熱響應更加有趣，因為只有那些在城市長大的蜥蜴才能夠利用它-這是自然選擇有利於性狀「可塑性」的一個例子。該研究於3月9日發表在《自然生態與進化》雜誌上。 一個隱藏的超能力 溫徹爾在先前的研究中表明，城市蜥蜴已經進化出了更長的肢體和更大的具有特定比例的腳趾板。這兩個特徵使它們能夠更有效，更快速地穿越城市棲息地，使它們能夠爬上光滑、粉刷的牆壁。 與這些調整相比，熱耐受性是一個相對複雜的特徵。它影響多個身體系統，並可能涉及數百個基因。而且，像蜥蜴這樣的冷血動物也可以通過行為調節溫度，例如，通過穿梭於陽光或陰影下，或通過改變白天狩獵或尋找伴侶的時間。 溫徹爾這項工作的合作夥伴，加州大學洛杉磯分校（UCLA）助理教授夏恩·坎貝爾·斯塔頓（Shane Campbell-Staton）是解決熱適應的基因組方面的專家。 坎貝爾·斯塔頓說：「這個故事的很大一部分是，城市熱島的目標選擇性是可塑的，即個體對環境做出適應性反應的能力。具有高響應能力的個體（即那些在城市長大後可以變得更加耐熱的個體）受到自然選擇的歡迎。主要區別在於，適應性僅在一個個體在城市環境中出生和成長時出現。 溫徹爾的先前工作表明，長肢蜥蜴在城市中表現更好時，這些個體無論在哪裡飼養都將有更長的肢體。 坎貝爾·斯塔頓說：「相反，耐熱性的差異隱藏在森林棲息地中，只有當適當的基因暴露於溫暖的溫度時才會顯示出來。這就像一個隱藏的超能力，只會在適當的環境中展示自己。我們才剛剛開始了解自然選擇如何在這種特徵上起作用，從而影響進化過程。」 ... 波多黎各的Anolis cristatellus。圖片：華盛頓大學/克里斯汀·溫徹爾 將城市蜥蜴與森林蜥蜴進行比較 隨時隨地承受更多熱量的能力可能會改變Anolis cristatellus的遊戲規則，這是波多黎各各地發現的城市環境中最豐富、最可見的10種蜥蜴。 溫徹爾和她的團隊研究了全島四個城市（包括首都聖胡安）的150隻蜥蜴。這些地點中的每一個都是成對地點的一部分：城市中有一個蜥蜴收集區，而另一個則位於附近的森林中。研究人員還把一些蜥蜴帶回了波士頓麻薩諸塞大學的實驗室，當時溫奇爾在那兒是研究生。 科學家依靠已建立的蜥蜴研究方案，該方案通過測試將蜥蜴輕輕翻轉後其自我矯正的能力，來衡量蜥蜴的熱耐受力。研究人員以很小的幅度提高了溫度，而當蜥蜴花了很長時間使自己恢復正常時，試驗結束了。測試後，冷水浴使蜥蜴舒適地回到了正常溫度。 另外，研究人員還從暴露於寒冷、環境和溫暖溫度下的蜥蜴中提取了組織樣本。基因測試揭示了暴露於不同溫度的城市和森林蜥蜴組織中基因表達的不同模式。 更有趣的是，研究人員發現了一個單一的基因變異，其城市和森林種群之間始終存在差異 - 與熱耐受性差異有關。研究人員認為，這表明自然選擇是在需要時選擇對較高溫度作出反應的能力，他們稱之為「高可塑性基因型」。 快速重複的變化 坎貝爾·斯坦頓說：「這項研究給我帶來的獨特和令人興奮的事情是，我們能夠同時解決這個有關生物組織幾個不同層次上進化的可重複性的問題。」 「從整個生物層面開始，我們清楚地看到城市蜥蜴能夠在比森林蜥蜴高得多的溫度下維持功能。 他說：「然後，當我們觀察所有差異表達的基因時，我們在那些大型基因組的變化中也看到了很高的可重複性。但是，如果進一步放大，我們不僅發現了單個基因，而且發現了似乎是一個單一的多態性，在這些城市熱島上也屢屢被選擇，這令人著迷。」 通過研究動物如何適應不同的棲息地（如城市生活），研究人員有獨特的機會來研究與環境相關但受動物遺傳構成影響的性狀。 這種動態是為什麼溫徹爾說她偏愛A. cristatellus的原因，A. cristatellus不僅在波多黎各的城市地區而且在美國南部和加勒比海其他地區都十分豐富。 溫切爾說：「我喜歡說它們是嗜城市的或熱愛城市的物種。人們還使用其他術語，例如城市寬容或適應城市。但我認為城市嗜好者最能抓住它。他們正在利用森林環境中不存在的新穎的優勢空間。但它們不依賴人類，如果人類離開，他們仍然會做得很好。」

文章來源取自於：

壹讀 https://read01.com/EyE465M.html

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