图1.一些示例“typical”在墨西哥的季节性和季节性环境中发现的物种。请原谅季节性照片的可怕照明。

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1984年, 亨利·菲奇(Henry Fitch)和大卫·希利斯(David Hillis) 发表了一篇关于内陆大茴香的论文,几十年后,当我开始我的研究生研究时,引起了我的注意。在那篇论文中,他们描述了许多去皮性状,发现许多去皮性状对种属鉴定很有用。他们还发现雄性去皮皮大小与栖息地类型之间存在有趣的关联。雄性露珠较大的物种与高度季节性的环境有关,例如沙漠和荆棘丛生,而雄性露珠较小的物种则居住在云雾林和热带雨林中(图1)。为什么会存在这样的关联?

Fitch和Hillis提出了性选择假设来解释这种模式。毕竟,惠誉(Fitch)以前曾发现与稳定环境(如云林和雨林)相关的按蚊物种的性大小二态性(SVL)降低(1976)。这种模式的一种解释是,在一年四季均可繁殖的物种中,性选择的强度降低了,从而降低了性别之间的体型二态性。惠誉(Fitch)和希利斯(Hillis)还发现,露水大且生活在季节性环境中的物种的体型二态性增加(1984)。由于生活在高度季节性环境中的大羚羊会缩短与降水有关的繁殖季节(弗莱明& Hooker 1973Fitch-Hillis假说认为,由于加强的性别选择,繁殖季节长度的限制增加了雄性露皮的大小(1984年)。

我们使用墨西哥茴香的新数据集,以两个尺度重新研究了对Fitch-Hillis假说的支持。我们执行了“macro”分析了40多种墨西哥anole物种,并观察了 绢毛蝶 组,是唯一在整个季节和季节生境类型中广泛出现的组。 在我们的研究中 ,我们能够完成两项与原始研究不同的重要事情。首先是借助现代GIS工具和环境数据,我们能够将季节性视为连续变量(Hijmans等。 2005年),可以更精细地了解雄性去皮鱼皮大小与季节性之间的联系。原始研究将季节性作为分类变量(“seasonal” vs “aseasonal”)。第二个区别是我们能够纠正物种的系统发育非独立性。简而言之,由于与其他物种(进化史)的相关性而不是它们所居住的季节性环境,物种的去皮大小可能相似。为此,我们使用了最近发布的系统发育学(坡等。 2017年)和系统发育回归(PGLS)来验证先前研究的结果。

有趣的是,我们的标准普通最小二乘(OLS)回归分析重复了原始研究的结果;在不考虑进化史的情况下,墨西哥茴香的雄性去皮鳞片大小与季节性之间确实存在很强的相关性(图2A,黑线)。能够使用不同的数据集和方法复制结果非常重要,并不像我们许多科学家所希望的那样普遍。但是,如下图更平展的红色虚线所示,考虑到系统发育后,相关性显着减弱。因此,我们不能确信地说季节性会影响墨西哥茴香中男性的去皮皮大小。

图2. Gray等人的回归结果。 (2020)。 (A)我们的结果“macro”分析中,黑线代表标准OLS回归结果,红色虚线代表PGLS结果。 (B)Anolis sericeus复合体的结果,黑色线代表所有三个主要谱系的结果,红色虚线代表太平洋和加勒比谱系的结果。请参阅论文以获取更多详细信息,或在下面的评论部分中提问!

我们无法在 绢毛蝶 复杂的,不幸的是。尽管我们中的一些人发表了有关丝质小茴香的系统地理学研究,但该去湿数据集中的许多种群未包括在该研究中(格雷等。 2019年)。因此,我们不得不想出另一种方法来研究丝质肛门的相关性。我们的系统地理学工作发现了三个进化枝,我们将它们划分为太平洋,加勒比和尤卡坦半岛。偶然地,尤卡坦血统部分是由男性雄性皮瓣小而诊断的(Lara-Tufiño等。 2016年)。尤卡坦(Yucatan)血统也发生在相对季节性的环境中,该环境属于加勒比血统(格雷等。 2020年)。因此,在对所有种群进行回归分析之后(图2B,黑线),我们也仅对太平洋和加勒比血统进行了回归,这些血统共同经历了最广泛的季节性环境(格雷等。 2020年)。如上图所示,删除尤卡坦血统会使回归线变平,并清楚地表明丝质肛门的雄性去皮皮大小与季节性之间的相关性受到系统进化史的影响(图2B,红色虚线)。

这是否意味着季节性不是男性去皮肉大小的驱动力?不必要。我们在本文中讨论了其他可能性,包括墨西哥的anole世系可能没有“switched”足以让我们能够检测到效果的环境。我们发现墨西哥大茴香有强烈的季节性信号,这表明来自谱系的物种偏爱季节性环境,通常不会切换到季节性环境,反之亦然。例如,一个由14个西墨西哥茴香组成的谱系由倾向于露水大且生活在季节性环境中的物种组成。在那个进化枝中,具有大的去皮可能可以追溯到一个进化事件,当时进化枝的最近共同祖先进化了一个大的去皮。性选择和繁殖季节缩短可能与该事件有关…否则祖先可能会因其他原因进化出大的露珠,而现存物种则保持了这种特性。

尽管最终结果可能并不令人兴奋,但我很喜欢从事该项目。总的来说,我在墨西哥读研究生时花了大约一年的时间,而我们对某些物种的样本数量仍然有很多不足之处。这样的数据集需要花费大量时间和精力!这些年来,许多朋友和合作者帮助寻找和拍摄动物。我要感谢亚当·克劳斯(Adam Clause),卢克·马勒(Luke Mahler),埃里克·沙阿德(Eric Sc​​haad)和布里特·怀特(Britt White)拍摄了我们收藏中最好的脱胶照片。

如果有人想玩弄数据, 在Dryad有售。而且纸张是开放式且短的,所以请检查!

参考文献

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Fitch HS,DM Hillis(1984)Anolis的露水:种间变异性和与栖息地的形态学联系。 哥伦比亚 ,1984:315-323。

弗莱明TH,RS Hooker(1973)Anolis cupreus:蜥蜴对热带季节性的反应。 生态 ,56:1243-1261。

Gray LN,AJ Barley,S Poe,RC Thomson,A Nieto-Montes de Oca,IJ Wang(2019)蜥蜴群的植物志反映了地理和生态隔离的模式。 分子生态学,28:644-657。

Gray LN,AJ Barley,DM Hillis,CJPavón-Vázquez,S Poe,BA White(2020年),繁殖季节的变化是否会影响热带蜥蜴进化枝中性信号特性的演变? 生态与进化,10:3738-3746。

Hijmans RJ,SE Cameron,JL Parra,PG Jones,A Jarvis(2005)高分辨率内插的全球陆地气候表面。 国际气候学杂志,25:1965-1978。

Lara-TufiñoJD,Nieto-Montes de Oca,Aramírez-Bautista,LN Gray(2016)的复活 美洲扁桃 哈洛韦尔(Hallowell),1856年(鳞茎类,根茎类)。 Zookeys ,2016:147-162。

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