入侵物種提供了一個(gè)難得的研究機(jī)會(huì)，因?yàn)樗鼈兘?jīng)常在與原棲息地非常不同的新環(huán)境中生存。其中一個(gè)物種是杰克遜的三角變色龍(Triocerus j. xantholophus)，它在20世紀(jì)70年代被意外引入夏威夷群島。

　　我們今天發(fā)表在《科學(xué)進(jìn)展》雜志上的研究表明，夏威夷變色龍的社會(huì)信號(hào)比它們?cè)跂|非的原始棲息地的個(gè)體要亮得多——這可能是快速進(jìn)化的一個(gè)例子。

　　1972年，大約36只杰克遜的變色龍從它們的故鄉(xiāng)肯尼亞來(lái)到夏威夷的瓦胡島，準(zhǔn)備做寵物交易。

　　這些變色龍?jiān)诘诌_(dá)夏威夷時(shí)已經(jīng)有點(diǎn)磨損了。在它們?cè)趦?nèi)羅畢被送上飛機(jī)的幾天前，就已經(jīng)開(kāi)始了漫長(zhǎng)而費(fèi)力的旅程。

　　入侵的變色龍來(lái)到了夏威夷群島——世界上最與世隔絕的群島。維基共享

　　據(jù)說(shuō)，瓦胡島的寵物店主羅賓·文圖拉(Robin Ventura)打開(kāi)了花園里的板條箱，讓它們呼吸新鮮空氣，并有機(jī)會(huì)恢復(fù)。據(jù)推測(cè)，他低估了變色龍移動(dòng)(和恢復(fù))的速度——它們很快地分散到周?chē)貐^(qū)。

　　這個(gè)最初的種群代表了一次偶然的入侵，隨后變成了進(jìn)化過(guò)程中一個(gè)沒(méi)有計(jì)劃的實(shí)驗(yàn)。當(dāng)一個(gè)有豐富多彩的社交展示的動(dòng)物——從一個(gè)有很多鳥(niǎo)類(lèi)和蛇捕食者的種群——被引入一個(gè)幾乎沒(méi)有捕食者的島嶼時(shí)，會(huì)發(fā)生什么?

　　我們預(yù)測(cè)，由于夏威夷變色龍相對(duì)不被捕食，它們的表現(xiàn)將比肯尼亞變色龍更精致、更明亮。我們還預(yù)測(cè)，當(dāng)它們被東非的捕食者，如鳥(niǎo)類(lèi)和蛇看到時(shí)，它們會(huì)更顯眼。

　　在動(dòng)物王國(guó)里，明亮或五顏六色的展示能吸引眼睛銳利的捕食者的注意。這降低了單個(gè)動(dòng)物的生存可能性，進(jìn)而降低了其繁殖適合度(或遺傳給后代的基因數(shù)量)。

　　當(dāng)生存受到威脅時(shí)，自然選擇就像剎車(chē)一樣，停止了顏色的進(jìn)一步修飾，或者將鮮艷的顏色轉(zhuǎn)移到捕食者不太容易看到的身體部位。

　　例如，許多種類(lèi)的蜥蜴都有明亮的顏色隱藏在它們的下面或喉嚨。在南非，雄性?shī)W格比扁蜥蜴會(huì)通過(guò)抬高下腹、露出喉嚨來(lái)向?qū)κ职l(fā)出信號(hào)。

　　另一方面，引人注目的表現(xiàn)也可以提高健康。例如，更聰明或更鮮艷的雄性可能更容易接近雌性，要么通過(guò)贏得競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的比賽，要么只是表現(xiàn)得對(duì)雌性更有吸引力。

　　這種生存與適應(yīng)之間的拉鋸戰(zhàn)在具有固定或季節(jié)性色彩的物種中得到了充分的證明。例如，當(dāng)危險(xiǎn)的捕食者分享他們的溪流時(shí)，孔雀魚(yú)變得不那么鮮艷了。然而，對(duì)于像變色龍這樣的顏色動(dòng)態(tài)變化的動(dòng)物，人們卻知之甚少。

　　雖然我們很了解變色龍是如何改變顏色的，但我們不知道當(dāng)環(huán)境中有更多捕食者時(shí)，它們是否會(huì)調(diào)整自己的表現(xiàn)。也可能是自然選擇阻止了它們產(chǎn)生顏色信號(hào)，這些顏色信號(hào)的色彩或亮度超過(guò)了一定的閾值。

　　為了驗(yàn)證我們的預(yù)測(cè)，我們前往肯尼亞和夏威夷研究野生變色龍的顏色變化。

　　變色龍是很好的研究對(duì)象，因?yàn)樗鼈冇泻軓?qiáng)的刺激反應(yīng)。你可以把它們放在樹(shù)枝上，遠(yuǎn)離它們經(jīng)常出沒(méi)的地方，給它們一個(gè)假的捕食者或另一只變色龍，它們會(huì)把所有的注意力都放在刺激上，而完全忽略你!

　　我們給每只雄性變色龍展示了一個(gè)競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手，一個(gè)雌性，一個(gè)捕食鳥(niǎo)類(lèi)的模型和一個(gè)捕食蛇的模型——每一只都進(jìn)行了一對(duì)一的互動(dòng)。在展示期間，我們用光學(xué)光譜儀測(cè)量了它們的顏色。

　　這個(gè)儀器可以讓我們量化顏色的兩個(gè)指標(biāo):色度對(duì)比(本質(zhì)上是它們有多鮮艷)和亮度對(duì)比(它們有多明亮)。然后，我們就可以估計(jì)出一個(gè)展示變色龍的觀察者有多容易被發(fā)現(xiàn)——無(wú)論是另一只變色龍，還是鳥(niǎo)或蛇的捕食者。

　　我們還測(cè)量了形成變色龍信號(hào)背景的多葉植被。通過(guò)這種方式，我們可以估計(jì)在特定的背景下，變色龍有多容易被發(fā)現(xiàn)。

　　結(jié)果特別令人興奮，超出了我們的預(yù)期。我們發(fā)現(xiàn)夏威夷變色龍?jiān)谂c雄性競(jìng)爭(zhēng)和向雌性求愛(ài)時(shí)比肯尼亞變色龍表現(xiàn)得更亮。他們?cè)谙耐谋尘跋卤仍诳夏醽啽尘跋赂俗⒛俊?/p>

　　這與科學(xué)家們所說(shuō)的“地方適應(yīng)”是一致的。這是一種想法，信號(hào)將被微調(diào)，以便在使用環(huán)境中更容易被檢測(cè)到。

　　對(duì)于夏威夷變色龍來(lái)說(shuō)，更明亮的一個(gè)意想不到的結(jié)果是，它們也更容易被本土捕食者發(fā)現(xiàn)。

　　有趣的是，與蛇相比，這種效應(yīng)在面對(duì)鳥(niǎo)類(lèi)時(shí)更為明顯——可能是因?yàn)樯叩念伾鎰e能力不如鳥(niǎo)類(lèi)。最后，夏威夷變色龍比肯尼亞變色龍變色的能力更強(qiáng)——它們變色的范圍更廣。

　　我們不能完全確定夏威夷變色龍發(fā)出的更亮的信號(hào)代表著快速進(jìn)化。這種程度的顏色變化也有可能是由于可塑性，也就是動(dòng)物由于普遍的環(huán)境條件而改變到不同的狀態(tài)。

　　然而，可塑性本身是可以進(jìn)化的——變色龍的顏色變化可能是進(jìn)化變化和可塑性的結(jié)合。

　　馬丁·懷廷(Martin Whiting)就職于麥考瑞大學(xué)。他接受了澳大利亞研究委員會(huì)的資助。