Category: 新研究 第1页,共64页

绿肛门的运动与免疫系统

女绿Anole

运动对您的身体有很多影响,其中大部分是有益的,这就是为什么我们人类为了保持健康而这样做。但是,其中一些变化,尤其是在非常激烈的治疗方案下,可能会带来无法预料的后果,可能会很糟糕。例如,您的免疫系统通过更改当时免疫系统的哪个分支占主导地位,来对不同类型的运动做出反应(有氧耐力与无氧抵抗力)。两种运动都倾向于增加更具体‘humoral immunity’(下面的B细胞免疫力)较一般‘细胞介导的免疫力(以下简称T细胞免疫力),尽管两种锻炼的到达途径非常不同。但是,我们对运动免疫权衡所了解的大部分来自人类和啮齿动物。对于其他资源匮乏的动物呢?当能量转移到运动表现上时,简单的能量限制可能会导致整体免疫力受到抑制吗?

我和我的前学生王安德 用绿色茴香进行了实验研究。我们训练了蜥蜴在跑步机上的耐力或在赛道上负重的阻力,持续了9周,然后将它们与久坐的对照组进行了比较。这两种类型的运动对野外的肛门都很重要,并且训练时间表旨在模拟自然界中的高端运动模式。然后,我们对它们进行了三个免疫挑战:(1)对植物血凝素的溶胀反应(细胞介导的免疫),(2)对绵羊红细胞的抗体反应(体液免疫),以及(3)伤口愈合能力(对所有细胞的综合反应)部分)。我们期望,如果简单的能量限制解释了这种折衷,那么所有的免疫措施都会减少,而受耐力训练最大的痛苦。如果蛋白质限制是折衷的原因,那么我们预计所有免疫措施都会减少,而经过短跑训练的人则遭受最坏的影响。最后,如果反应是由于特定于锻炼类型的分子途径的改变引起的,则我们预计在两个训练组中,体液免疫均优于细胞介导的免疫。

Wang和Husak(2020)的图1

我们的结果并不仅仅支持我们的一种假设。耐力训练的蜥蜴具有最低的细胞介导免疫力,而短跑训练的具有最低的伤口愈合能力。抗体的产生在治疗之间没有差异。我们关于总体免疫功能最低的冲刺训练蜥蜴(甚至是耐力训练)的假设没有得到支持,这表明仅靠能量限制不能解释免疫系统的改变。对于经过冲刺训练的蜥蜴,能量可能很重要,因为伤口愈合是一项昂贵的工作,在该组中下降幅度最大。但是,对于耐力训练的蜥蜴,T辅助细胞产生的变化比细胞介导的免疫更倾向于体液。由于两种运动都有助于体液免疫,因此抗体的产生在各治疗之间没有差异也就不足为奇了。但是,仍有许多问题需要解答!

这是什么意思呢?在自然界中,个体在周围环境中移动的时间以及持续的时间差异很大。与久坐的人相比,那些更活跃的人可能具有不同的免疫能力。看看自然界中的变化是多么有趣 生存策略,高性能与高免疫力之间的关系会影响自然界的成功。这是一个为甲ole和其他爬行动物开阔的领域!

资源:王,Z。 和J. F. Husak。 2020年。耐力和冲刺训练对绿色小蜥蜴的免疫功能有不同的影响(Carolinensis)。 实验生物学杂志

乌云密布的岛屿:岛屿如何影响形态

生态地理规则试图简化塑造形态的生态和进化过程。在今年夏天发布的一项很酷的研究中, 当前的动物学,Anaya-Meraz和Escobedo-Galván(2020)研究了Rensch的综合影响’s Rule and van Valen’乌云密布的小岛规则。特别:

伦施’s Rule:在血统中,雌性较大时,性别二态性随体型的增加而减小,而雄性较大时,性二态性在数量上增大。

中间的黑线表示男性与女性的比例为1:1,顶线和底线分别指示男性和女性偏向的尺寸二态性。 *改编自 Piross等。 2019年.

范瓦伦’s Island Rule:描述由于竞争因素,小型和大型内地物种在岛屿上分别趋向于巨型化或矮化的趋势。

Anaya-Meraz和Escobedo-Galván在他们的论文中问,乌云密布的Anole(星云岛屿规则生效时性大小二态性发生变化吗?

他们使用305个乌云密布的Anole博物馆标本,发现大陆和岛屿人群的性大小二态性有所不同。尽管所有人群都显示出性大小二态性的差异,但在伊拉斯拉斯特雷马里亚斯岛上的人群普遍存在男性体型偏见。但是在大陆上,有40%的人口存在相反的模式,即女性身材偏向。

有趣的是,阿纳亚·梅拉兹(Anaya-Meraz)和埃斯科贝多·加尔万(Escobedo-Galván)指出,在乌云密布的阿诺莱岛中,岛上男性的醒着时间多花费了50%,用于某种形式的社交互动(Siliceo-Cantero等。 2016年)。这是为什么在特雷斯·马里亚斯(TresMarías)人口中为何雄性乌鸦(Clouded Anoles)的露珠也较大的原因。

在蜥蜴中,“岛屿法则”不一定会成为趋势(美里,2007),但我们从Anaya-Meraz和Escobedo-Galván看到了’s的研究表明,雄性乌鸦在岛屿上较大。在安的列斯群岛上,随着甲虫物种多样性的增加,甲虫的性大小和形状二态性的大小减小(Butler等,2007)。当不与其他anole物种竞争时,Islas TresMarías种群遵循这种模式,具有增加的性大小二态性。

*改编自 坡等。 2017年.

总体而言,在岛屿人口中,乌云密布的Anole体和垂丝的尺寸较大,而Rensch’s规则未在该物种中显示出清晰的模式。然而,正如作者所指出的,重要的是要考虑在岛上的适应力与祖先条件。为了真正了解物种内以及整个属的形态进化,我们需要了解紧密相关物种的体型趋势。此外,一些研究人员不鼓励采用确定性检验为基础的综合方法来确定生态地理规则的普遍性的研究(Lomolino等。 2006年, Lokatis& Jeschke, 2018)。

你有什么感想?在整合框架内是否有使用生态地理规则的空间(请参阅 贝尼特斯-洛佩斯(Benítez-López)等人。 2020年)?还是生态地理规则掩盖了真正的适应驱动力?

参考文献:

Anaya-Meraz,Z。A.和A. H.Escobedo-Galván。 2020年。《云雾Anole Anolis nebulosus对性大小二态性的岛状影响:Rensch遇见Van Valen。当前动物学,doi:10.1093 / cz / zoaa034。

贝尼特斯-洛佩斯(A.),桑蒂尼(L. Santini),加勒戈-扎莫拉诺(J. Gallego-Zamorano),米拉(B.Milá),沃克登(P. 2020年。《岛屿规则》解释了整个陆生脊椎动物身体大小演变的一致模式。 bioRxiv 2020.05.25.114835。冷泉港实验室。

Butler,M.A.,S.A.Sawyer和J.B.Losos。 2007年。《 Anolis蜥蜴的性二态性和适应性辐射》。自然447:202–205。自然出版集团。

Lokatis,S.和J.M. Jeschke。 2018年。孤岛法则:对偏见和研究趋势的评估。生物地理杂志45:289–303。 Wiley在线图书馆。

Lomolino,M. V.,2005年。《岛状脊椎动物的体型演变:岛屿统治的普遍性》。生物地理杂志32:1683-1699。

Lomolino,M.V.,D.F.Sax,B.R.Riddle和J.H.Brown。 2006年。《岛屿统治》和研究生态地理模式的研究议程。生物地理杂志33:1503-1510。

Meiri,S.,2007年。《岛上蜥蜴的大小演变》。全球生态与生物地理,16:702-708。

Poe,S.,A. Nieto-montes de Oca,O.Torres-Carvajal,K.De Queiroz,JA Velasco,B.Truett,LN Gray,MJ Ryan,G.Köhler,F.Ayala-Varela和我。 Latella。 2017年。对所有现存物种的Anolis(鳞茎;鬣蜥科)进行系统发育,生物地理和分类学研究。系统生物学66:663-697。

Piross,I。S.,A。Harnos和L.Rózsa。 2019年。伦施(Rensch)在禽虱中的统治:性大小二态性的相互矛盾的异变趋势。科学报告9:7908。自然出版集团。

Siliceo-Cantero,H。H.,A。García,R。G. Reynolds,G。Pacheco和B. C,李斯特。 2016)。岛屿和大陆Anoles的二态性和分歧。 Linnean学会生物学杂志,118:852–872。

该帖子最初发布于 biomh.wordpress.com.

应对跌宕起伏:自然波动的巢温度对于棕Anole的正常发育很重要

从鸡蛋孵化的棕色anole的卡通。该动画片是由弗朗西斯卡·路易丝(Francesca Luisi)为 在JEB内部。

生物学家面临的一个共同挑战是在野外测量环境条件,并在受控实验中适当复制这些条件。特别困难的是自然环境总是在变化。例如,大多数蜥蜴在地面的巢穴中产卵,然后将其抛弃,在发育过程中没有提供父母照料。卵发育时,巢温不是恒定的。它们每天,每周和季节性随天气状况而波动。例如,考虑一下由于太阳的升起和降落,温度每天如何波动。但是,大多数卵温育实验在设计实验处理时都无法捕捉到巢温的真实变化。例如,它们可以在恒定温度或一遍又一遍重复相同的每日温度变化的温度下孵化卵。但是,实际巢温每天都会以不同程度上升和下降。在较长的潜伏期(例如40-60天)中,鸡蛋可能会经历很多不同的温度!这可能会对发育产生许多重要影响,因为巢温会影响人体大小,运行速度甚至孵化蜥蜴的学习能力。

在这项研究中,我们在孵化处理下孵化了棕色Anole卵,不同之处在于它们与真实巢温的匹配程度不同。我们发现自然温度波动会改善孵化蜥蜴’与较简单的估算值相比(例如恒定温度,重复的每日波动)的耐力和生存率。该论文在 实验生物学杂志‘s 内部JEB;因此,凯瑟琳·奈特(Kathryn Knight) 为广大读者撰写了我们研究的摘要,上面的漫画是Francesca Luisi创作的,目的是说明 我们的研究.

大厅J.M. and 华纳D.A. (2020)。 与生态相关的热涨落增强了后代的适应性:热发育可塑性研究的生物学和方法学意义 J. Exp。生物学 223jeb231902. 土井:10.1242 / jeb.231902

我们如何处理不确定的结果?

图1. J. Losos在我们的一个实验性小岛上的一些研究小组成员的照片

感谢尼克所做的 新的研究岗位 when our paper “消费者对偏远地区和相连地区的实验性脉冲补贴的反应” 第一次出来。在这里,我想给出一些出版的背景故事(所有观点都是我自己的)。

总体来说,这是一次史诗般的实验:52个实验单元,4年以上的工作量,数千人/分钟的蜥蜴调查,数千个稳定的食物网同位素样本,几吨的海藻和一次飓风将其全部冲走。

我认为关于本文的最有趣的事情是我们没有找到期望的结果。

对于某些生物学背景,进行荟萃分析(杨等。 2010年)在很大程度上是通过观察研究发现,当消费者通过聚集和再生产对资源脉动(简短,不可预测的资源过剩时期)做出响应时,人口增长最快。为了检验没有聚集的数值响应会更慢和更小的预测,在本研究中,我们在大陆上操作了海藻(如我们先前的研究,例如 Spiller等。 2010年, 赖特等。 2013) 还有 非常 在生态时间尺度上不可能聚集的小岛(图1)。

尽管更大 N 这次,我们没有在Spiller等人的文章中复制在大陆上的数值响应。 (2010)。换句话说,更多的海藻并没有导致大陆上更多的蜥蜴。相反,我们看到小岛屿上人口迅速增加。我们确实重复了饮食变化的时间和幅度,表明蜥蜴正在消耗补贴的资源。因此,即使相同的研究人员对相同物种使用相同方法,资源脉冲是否能够转化为更多个体也取决于上下文。在讨论中,我们讨论了造成这些差异的原因。

现在,我写这篇文章的主要故事是:如果您获得不整洁,不确定的结果,会发生什么?顶级生态杂志上的第一批评论对问题的普遍性以及实验的现实时空尺度都非常积极。我们因无法解释机制而被拒绝;很公平。然而,同样的批评 即使我们有确认的结果也将是真实的。我不’认为我们本来会得出这样的批评,或者至少不会对社论的决定产生如此大的影响,并产生肯定的结果。接下来,我们在第二层生态期刊上进行了尝试,并被拒绝,未经审查。

我对本文进行审阅的那一年任职期满。几乎可以接受的唯一方式是,重新回到第一本期刊并接受他们最初的提议,将其分流到仅在网上发表的姊妹期刊。鉴于过去的不同取舍,我过去很高兴地提出了这一要求。在这种情况下,我认为拒绝的主要原因是不确定的结果,我坚决认为这不会损害论文的质量。对我来说,好的科学是通过好的设计来提出好的问题(即扎根于理论);论文的价值并不取决于研究的结果。我向部门的一些高级教授征求意见,并得到了“已发表的论文总比没有好”和“不管任期长短都要做。”我之所以选择后者,是因为那时候我觉得一篇论文不会在过去的五年中做出或破坏我的各种贡献。

我决定尝试下一个 美国博物学家 有几个原因。一,他们 清单 作者的信号与我的信号相似,例如表明该研究是否已预先注册。另一个是偶然的机会,现任EIC的Dan Bolnick参加了我在ESA会议上的会议。丹宣布他将举行“office hours”促进向 安纳特。我以前从未向过编辑介绍过论文,但是这使我变得更容易,因为(也是偶然的)我认识研究生院的Dan。

我给了丹2分钟的时间,强调我们取得了意想不到的结果’不能完全解释。他的回答是:“我同情……”,我为有礼貌的拒​​绝做好了准备。但是他的意思是他 从字面上看 很同情他,因为他进行了一项研究,结果发表在了知名期刊上,但后来证实并证实了更多的结果,但后来又证实了这一点,因此又重复了几层。他鼓励我提交(当然不做任何保证),我力求做到我们的意想不到的结果和缺乏重复性,从求职信到补充材料,要尽可能透明。这仍然是一个艰难而漫长的审查过程,并且该论文有几个实际的局限性,但令我欣慰的是,该论文按计划,优点和全部优点无一例外地进入了顶级期刊。

我认为我们还没有看到生态系统的复制危机,原因有两个。一是由于诸如许多原因,很少重复进行大批量实验,例如我们的脉冲补贴研究;二是因为生态学家非常适应上下文相关性。但是,由于真正的生物学差异(有助于理解(如我在论文中就是这种情况))与困扰其他学科的统计问题相比,缺乏复制的频率有多高?经常教会生态学家,通过改写为“讲故事,”冒着以下风险 哈克, one of the 再现性危机的四个骑士。确认结果的首选项有助于推动这些实践。在我们的研究中,问题,假设和设计基本上已预先注册在为工作提供资金的赠款中,并且无论结果如何,始终致力于计划是抵御风险的最佳辩护。 分叉路径的花园。 

至于最初很少重复进行的研究,我对恢复研究的评论感到困扰。 沃恩与杨(2010) 发现少于5%的研究是在超过一年的时间内启动的,而使用多年的研究中有76%的研究在不同的年份发现了不同的结果。对我来说,这意味着我们不应过多地研究单一研究,而应更多地关注复制而不是新颖性,并且我们无法复制Spiller等人的某些结果。 2010是一项功能,而不是错误!

如果您有兴趣了解有关此系统的更多信息,请查看 Piovia-Scott等。 2019年 这表明蜥蜴自上而下控制的强度在脉冲过程中可预测地变化。

 

 

 

 

花生的肩oc囊肌的肌肉图

肩cap骨的形态 Anolis Ecomorphs

 

从我的科学生涯开始,我就迷上了胸带。它在结构和功能上的多样性几乎无法与四足动物的任何其他骨骼部分相抗衡。特别是,Anoles不仅在运动中使用其前肢,而且在展示,修饰,喂养或交配的各种常规程序中也使用它们的前肢。胸肢和腰带履行的不同功能角色可能会对其结构形式的演变施加变化的,可能相反的选择性压力。

简·彼得森(Jane Peterson)简要提到了不同的无角型无脊椎动物在结构上的差异,并通过在其论文(1973年)和论文中提供了简短的描述将它们与特定的运动需求相关联。 第一 Anolis通讯 (1974)。然而,除了这项最初的工作,以及论文中有关系统发育信息特征的一些定性评估外,对肛门胸带的变异性了解甚少。

牙买加肛门的右鼻腔

三种猴的右侧肩or囊样体,代表牙买加血统。箭头表示前。 (通过Tinius等2020)

在许多方面,我们的 最近在 解剖学年鉴 (Tinius等人,2020年)是一个梦想成真(至少对我而言),因为它使我们最终形象化了Peterson(1974)只能在描述中传达的形态变化模式。由于肩带由相对彼此可移动的多个元素组成,因此本文仅研究了其一部分:肩or骨样囊。这种成对的结构跨越了体壁的整个高度,由发育上完全不同的化合物组成,并将前肢直接连接到中线元素即胸骨前板。这些属性使其成为我们研究胸带的一个很好的起点。

在描述两个非苯胺类鬣蜥的肩or囊时, 多脉触须,我们将比较结果锚定在两个经过充分研究且密切相关的蜥蜴中。然后,我们通过比较一元牙买加牙买加肛门辐射的所有代表与其在波多黎各和伊斯帕尼奥拉的各自生态形态代表进行比较,来扩展此解剖框架。我们试图通过在图像和比较描述中进行定性检查,并通过几何形态计量学进行定量检查,从而充分考虑到了肩or囊的变异性。

Anmorphs ecomorphs的右侧肩or囊的CVA

大安的列斯大鳍右侧肩or囊的规范变异分析(CVA),包括表示沿着CV1和CV2形状变化的肩囊的翘曲图像。 (通过Tinius等2020)

我们发现,不管潜在的系统发育限制骨骼形态,生态型组之间的pat骨占用明显不同。出乎意料的是,小树枝Anole表现出最独特的肩or骨形状,肩with骨相对较高,前喙骨短,类似于变色龙的情况(Fischer et al。2010)。但是,尽管形态pat的占有率存在明显的重叠,但检查的其他三种生态形态(躯干,躯干冠和冠状巨人)也表现出了一种特殊的肩or囊形态,例如躯干-地面a骨中相对较宽/圆柱形的肩or形。

这些形式上的变化可能会影响附着在肩or骨上的肌肉的大小和向量。锯or肌前肌是一个可能受到肩oc囊样形式差异特别影响的肌肉群。该肌肉群横向起源于颈肋,并在肩ras上内侧插入。锯缘支原体前组在运动过程中使肩or​​囊稳定并沿体壁延长/收缩。通过该肌肉的相对较大的附着区域和其插入区域的前向布置,冠状巨人肛门的肩cap后上端可能有助于更强健的肩cap骨回缩。相反,相对较高的嫩枝形式的肩likely骨可能允许更大的力矩臂通过该肌肉群起作用,而前后短的肩cap上肌有助于更精确地牵开/缩回肩or骨。

花生的肩oc囊肌的肌肉图

右肩or囊样 花生 在a)外侧视图和b)内侧视图中,显示了作用在肩or膜上的主要肌肉群的附着部位。 (通过Tinius等2020)

对于这个项目,我唯一的遗憾是古巴的肛门被排除在外,这明显限制了我们在更广泛的系统发育背景下比较模式的能力。所检查的大多数冠状巨人和躯干状冠状小天使都属于自己的生态同质进化枝,因此无法从形态信号中识别出生态学。

牙买加人 Anolis 进化枝提供了系统发育范围更广的样本可以实现的目标的一瞥,因为它代表了四个主要的生态型群(如果属于,则为五个) 乳果曲霉 到树干群),再加上七个物种辐射下的两个非生态型物种。尽管牙买加进化枝的年龄相对较小,但其生态形态代表仍朝着肩or骨的特殊形态发展,即使这一特殊化水平明显低于其波多黎各人和西班牙裔亲戚。样本的未来扩展将使我们能够回答一些有趣的问题,这些问题涉及不同系统发育谱系中生态形态学专门形式的保留和多样化。

引用文献

费舍尔,硕士,克劳斯,C。&里尔(肯塔基州) (2010):变色龙运动的演变,或如何成为树栖爬行动物。─ 动物学,113:67-74。

彼得森(J.A.) (1973): 适应蜥蜴肩部树栖运动.─博士论文,芝加哥大学。

彼得森(J.A.) (1974)[In:] Williams,E.E.(ed。) 第一本Anolis通讯。马萨诸塞州剑桥市:哈佛大学比较动物学博物馆。

蒂尼乌斯(Tinius),罗素(Russell),贾姆尼克斯基(Jamniczky)&安德森(J.S.) (2020):大安的列斯群岛的肩or类球囊形态的生态形态学关联 Anolis 蜥蜴。─ 解剖学年鉴,231; doi.org/10.1016/j.aanat.2020.151527。

波多黎各小枝Anole的睡眠行为 隐孢子虫

8月,我们在 加勒比科学杂志 题为“秘密波多黎各人里格·特格·安诺尔的睡眠行为”, 隐孢子虫。”查看 我们在Chipojo Lab博客上的新帖子 about the paper!

李维斯鹳,Manuel Leal。 2020年。波多黎各神秘小树枝Anole的睡眠行为, 隐孢子虫。加勒比科学杂志50(1):178–87。

形态学不能区分候选物种 圆角茴香

Richard Glor摄

圆角茴香,北加勒比树皮anole,可能是最受读者欢迎的 Anole年鉴 因为它在人群中的露丝颜色具有显着的可变性。阿尔伯特·施瓦茨(Albert Schwartz)主要基于去皮色的这些差异,出版了一部专着,描述了分布在西班牙裔和巴哈马群岛的18个亚种(1968)。大量的亚种及其起源问题帮助建立了 圆角茴香 作为研究茴香物种最有趣的案例之一。做亚种 圆角茴香 代表地理图案的去皮颜色变化?还是说,亚种是进化上孤立的世系,值得拥有物种地位?

分子遗传数据显示了几个遗传上不同的种群 圆角茴香 似乎处于物种形成过程的不同阶段。但是,除了 A. d. 葡萄状A. d. Favillarum,这些遗传上不同的群体与Schwartz所描述的亚种不符,相对于地理学而言,它们比露角颜色变化的模式更好(日内瓦等。 2015年)。最近,使用全基因组标记和多聚类物种定界方法, MacGuigan等。 (2017) 确定了六个候选物种 A.distichus。但是,作者没有更新分类法,因为候选物种之间的界限仍然不清楚。

为了清除这些界限, 我们测试了MacGuigan识别出的候选物种是否可以通过形态特征来区分。由于Schwartz在他的专着中考虑了鳞片计数以及去皮和体色模式,并且无法恢复任何诊断差异,因此我们专注于形态特征,并从500多只动物中测量了13个特征(在Dryad上可用)。我们进行了单变量和多变量分析,以测试(a)是否有任何单个字符可以区分候选物种; (b)综合考虑的字符是否可以区分候选物种。由于候选物种分布在整个西班牙裔的父系家庭中,因此地区信息具有帮助诊断的潜力。为了解决这个问题,我们对所有候选物种进行了比较,仅对可能接触的候选物种对进行了比较。  

尽管方差分析恢复了平均字符值的显着差异,但对小提琴图的目测表明,它们均无法诊断出任何候选物种。判别函数分析(DFA)显示了一些候选物种的聚类,但是在多元空间中仍然存在大量重叠,并且候选物种的诊断准确性较差。当要求DFA仅对可能同时出现的候选物种对之间的个体进行分类时,而不是对所有候选物种进行分类时,DFA确实更准确。最终,我们仍然拒绝这样的假设,即由于我们的采样差距和候选物种之间的总体相似性,可以基于形态计量数据集区分候选物种。

Myers等人的单变量和多变量结果。 (2020)。 (A)口鼻长度和头部宽度这两个字符的小提琴图示例。 (B)DFA结果的多元图。

由于单变量和多变量分析均未恢复对可以通过形态计量特征区分候选物种这一假设的支持,因此我们决定测试数据支持的物种数。我们通过使用正常混合模型的模型拟合方法测试了其他物种划界方案(Cadena等。 2018年)。正常混合物模型认为形态变异由不同正态分布的混合组成,与DFA不同,它不需要将个体分配到不同的组 先验。我们测试了对指定多达12种物种的模型的支持,并将对这些通用模型的支持与对MacGuigan候选物种和Schwartz的亚种的模型进行了比较。最佳支持的普通混合模型指定了两个组:但是,该模型指定了一个包含489个个体的组,另一个包含24个个体的组,并且没有明显的地理趋势。我们仔细研究了用于估计这些模型的主要成分,并确定纵向和纵向耳孔直径是推动这一结果的原因。我们删除了它们,并使用减少的数据集进行了正常的混合物模型分析,并恢复了一个形态组。

圆角茴香 只有一种?候选物种是否缺乏区别特征?我们都不愿意得出任何结论。我们的线性形态计量特征数据集无法区分候选物种,但是将来可能具有表型变异其他方面的数据集,例如几何形态计量学。与以前的分子遗传学研究相比,具有更大范围的地理采样的更大的基因组规模数据集,也将有助于解决物种边界的问题。 A. Distichus。我们还讨论了为什么我们无法恢复明显的形态差异的一些可能性,其中包括整个西班牙裔环境异质性景观的局部适应导致形态计量学变异与候选物种边界不一致。 Ng等。 (2013年) 发现在 A.distichus 与蜥蜴的局部环境信号条件有关,这可以解释为什么露皮的颜色与蜥蜴的进化谱系不符。我们考虑的许多形态特征(例如肢体长度)会影响生态性能,并且可能对选择压力产生类似的响应。 

我们无法解决混杂的分类法 圆角茴香 在本文中,但我很喜欢这个项目,并发现它是非常有价值的第一本出版物。作为该项目的一名本科生,我能够去多米尼加共和国捕蜥蜴两次,并且我们能够积累一个庞大且地理上全面的数据集。研究这个混杂的蜥蜴群的分类法,使我意识到了我对物种形成的兴趣,我计划在博士学位中进一步追求这一点。许多朋友和合作者通过协助实地调查并提供有关手稿的投入,为该项目提供了帮助。当然,没有我的合著者和导师彼得罗·德梅洛和里奇·格洛,这项工作是不可能的

参考文献

Cadena,C.D.,F.Zapata和I.Jiménez。 2018。使用表型数据进行物种划界的问题和观点:达尔文雀雀的亚特兰大进化。 Syst。生物学67:181–194。

日内瓦,A。J.,J。希尔顿,S。Noll和R. E. Glor。 2015年。西班牙裔和巴哈马族主动脉的多基因组系统发育分析(Distichus 种组)。大声笑系统发育进化87:105–117。

MacGuigan,D.J.,A.J.Geneva和R.E.Glor。 2017.对一组高度多态的Anole进行物种边界和杂交的基因组评估(Distichus 物种复合体)。 Ecol。进化7:3657–3671。

Myers,T. C.,P。L. H. de Mello和R. E. Glor。 2020年。形态学评估了一个宽大的蜥蜴(Squamata:Dactyloidae)中的物种边界。生物学J·林恩Soc。 130:813-825。

Ng,J.,E.L.Landeen,R.M.Logsdon和R.E.Glor。 2013。 Anolis 蜥蜴的去皮表型和环境变化表明对性选择和物种识别很重要的信号的自适应发散。进化67:573–582。

Schwartz,A.,1968年。 圆角茴香 在巴哈马群岛和伊斯帕尼奥拉应对(Lacertilia,Iguanidae)。公牛。穆斯比较Zool。 137:255–309。

Anole Genomes网络研讨会

明天(2020年6月30日),我将举行网络研讨会,介绍我们正在进行的工作 Anolis 基因组。网络研讨会由Dovetail Genomics主持,他提供了我们用于生成高质量基因组序列的核心技术。演讲在美国东部标准时间上午11点举行。如果您想现场观看并有机会提出问题,可以 在这里注册。如果你可以的话’做到了,但仍然想听听我们在做什么,燕尾将 将视频发布到他们的网站上 与该系列的其他演讲者一起。

血管毒素与化学通讯 Carolinensis

 

取暖在我的门廊的一只公绿色anole在乔治亚,亚特兰大。 (图片来源S.M. Campos)

我在德克萨斯州长大,经常发现 Carolinensis 绿色的Anole(我的初恋)在我的前廊晒太阳,对研究它们的自然行为产生了早期的迷恋。绿Anole是北美唯一的地方性Anole(但请参见 Wegener等。 (2019)暗示了古巴的绿色Anole, 中华,是同一物种)。 Carolinensis 尽管它们与真正的变色龙完全不同,但由于它们能够在绿色和棕色肤色之间切换,它们通常被称为美洲变色龙。在研究生院 我与另一只蜥蜴属一起工作 Sceloporus (from Greek “斯凯洛斯” 含义 腿,“ poros” 含义 hole),以大腿内侧产生气味的腺体(称为股腺)命名。意识到 一些蜥蜴根据其他蜥蜴沉积的化学信息来调节其社会行为 在我的研究生涯中至关重要。在这里,我将讨论化学通讯 卡罗林 和偶然发现神经肽 精氨酸血管收缩素(AVT)在刺激这种化学交流中起一定作用.

Anolis 由于其对鲜艳的色彩显示和明显的俯卧撑显示的荷尔蒙调节,是用于研究视觉沟通的神经内分泌控制的重要动物模型。专门用于处理视觉信息的大眼睛和大脑区域表明,检测和响应视觉环境对于肛门的生存和健康非常重要。相反,茴香没有其他蜥蜴中描述的股骨或泄殖腔前腺,它们被用来沉积气味标记。它们的嗅球(大脑对挥发性和非挥发性化学信号作出反应的部分)是微小的结构,位于眼睛的前面和鼻孔的后面,并通过一条长长的狭窄的神经束与大脑的其余部分相连。因此,长期以来人们一直认为茴香是微观的,这并不令人惊讶,很少依赖于它们的嗅觉。

的CT扫描 Anolis sagrei 显示主要和辅助嗅觉灯泡(分别为黄色和蓝色箭头)。主嗅球对鼻嗅上皮检测到的挥发性化学物质(例如空气中的异味)作出反应,副嗅球对经鼻腔器官检测到的非挥发性化学物质作出反应。 (图片来源:Ed Stanley,箭头由S. M. Campos添加)

那么,这种肽激素AVT有什么作用呢? AVT及其哺乳动物同源血管加压素(AVP)调节动物的社交行为,数十年来的研究表明,AVT在绿色小茴香的视觉感觉系统中起作用,以调节竞争和生殖相互作用。在非爬虫类动物(如鱼类和哺乳动物)中,AVT / AVP在通过化学感应系统调节社交互动中起类似作用。 AVT是否会影响爬行动物的化学感应行为尚不清楚,这代表了我们对社会行为演变的认识上的重要空白。

现在,故事的偶然部分。我的博士后顾问Walter Wilczynski建立了他的职业生涯 AVT如何影响青蛙和绿色小天使的社交互动中的视觉交流。先前的工作表明 在生活中的社交互动中,绿色小天使可以区分AVT治疗的男性和生理盐水治疗的男性 ,但发现AVT治疗组和生理盐水治疗组之间的视觉显示率没有明显差异,这表明行为差异可能是由于可获得的化学信息所致。在本研究中,我们询问未经治疗的蜥蜴是否会通过改变其化学感应行为的速率来对活的AVT治疗的雄性作出反应,我们希望这会导致AVT雄性和生理盐水雄性发出不同的化学信号。

从左到右:研究作者斯蒂芬妮·坎波斯,沃尔特·威尔钦斯基和瓦伦蒂娜·罗哈斯。 (图片来源S.M. Campos)

蜥蜴以类似于人类的方式呼吸气味(嗅觉),但它们也具有次要的“嗅觉”,即犁鼻。后者涉及使用他们的舌头将外部环境中的化学物质带入口腔,并将这些化学物质输送到位于其口腔顶部的蠕虫性器官(通常称为蛇的雅各布森氏器官)。我们可以通过计算舔z(蜥蜴对舌头的接触(舌头接触到岩石等),舌轻拂(舌头挤出到空气中)和sm舌(向嘴里闻到气味))的数量来轻松量化涉及舌头的化学感应行为。施行。利用这些行为,我们可以估算出蜥蜴对其附近环境中可用的化学信息的兴趣程度。 下巴擦拭或下巴摩擦是另一种化学感应行为,可能会沉积化学信号或帮助检测已经存在于基材上的化学信号。我们在文章的在线版本中提供了简短的视频片段,以显示每种行为。

在我们的实验中,我们给成年雄性绿腹腔腹腔注射AVT或生理盐水(对照)溶液,然后将未处理的蜥蜴(雄性或雌性)引入处理过的蜥蜴的家庭水箱中,进行30分钟的互动拍摄。我们测量了化学感应行为的发生率和执行这些不同行为的潜伏期。由于蜥蜴在周围环境中移动时倾向于出于探索目的使用较高的甩舌行为(库珀等。 1994年 ; 梅森1992),我们还计算了运动的短暂反弹。

与与盐水男性互动的男性相比,未经治疗的男性与AVT男性互动时,发生了更多的甩舌和唇sm。有趣的是,与与AVT雄性交配的蜥蜴与在盐水中雄性交配的蜥蜴相比,走动较少。这表明未治疗的男性与AVT男性相互作用时化学感应行为的发生率较高,不仅仅是因为运动增加。我们还发现,无论采用何种治疗方法,未经治疗的男性比未经治疗的女性移动的幅度更大,这表明绿色小茴香的运动能力普遍存在性别差异。我们发现未经治疗的女性在化学感觉行为的治疗之间没有显着差异。

蜥蜴在他们的家用坦克中。 (图片来源S.M. Campos)

当我们检查接受治疗的男性(接受注射)的行为时,我们发现AVT男性比盐水男性更快地执行化学展示,更具体地说,舌头朝未治疗的男性轻弹。这表明,AVT提高了人们在社交场合遇到的化学信息的最初兴趣水平。

视觉显示呢?我们发现未经处理的蜥蜴的视觉展示率没有显着差异,但是的确发现,随着处理的雄性进行更多的视觉展示,未经处理的蜥蜴会四处移动(补充材料)。

这些结果共同表明,AVT会影响在绿色小蝶,甚至未经治疗的社交伙伴中的社交互动过程中的化学感应行为。更广泛地说,AVT影响化学感觉行为的机制可能在进化上是保守的。我们的结果与以前的工作相一致,前者将哺乳动物中的AVP和鱼类中的AVT与化学感觉介导的相互作用相联系,因此爬行动物中的AVT值得在未来进行更多的研究。此外,即使在像蜥蜴这样的微小蜥蜴中 Anolis,化学交流对社会动态的影响不容忽视。这项研究检查了两个活蜥蜴之间的社会动态,没有隔离化学信号。因此,需要进一步的工作来确定当向未处理的蜥蜴提供分离的化学刺激时是否在化学感觉显示上发生类似的变化。

对城市化的宽容在Anoles中得到广泛传播

从温彻尔等。 (2020年):整个加勒比地区的Anoles对城市化的容忍度各不相同。红色=城市容忍度,蓝色=中等容忍度,绿色=城市容忍度。

七年前,我寻求 Anole年鉴读者群 当我开始思考整个加勒比地区不同种类的肛门如何容忍城市化时。原来,这个问题比我最初预期的要复杂得多!这个想法很简单,找出哪些物种在城市地区,以及它们在多大程度上利用城市栖息地元素,然后确定城市耐受性是否存在进化信号,以及哪些特征与城市耐受性相关。与我的合著者克劳斯·施利普(Klaus Schliep),卢克·马勒(Luke Mahler)和利亚姆·雷维尔(Liam Revell)(以及数年后)进行了数小时的故障排除和集思广益,该研究最终发表在了该期刊上 演化: 在广泛的新热带蜥蜴进化枝中系统发育信号和城市耐受性的进化相关性.

线虫,许多城市宽容的肛门之一(照片K. Winchell)

清点城市物种

为了弄清哪些忍耐物种可以忍受城市化, 我最初的计划是调查研究人员 并根据其在不同类型的城市栖息地中的栖息地及其栖息地使用情况,对100多个加勒比海物种进行了评分。尽管我从原始调查中得到了很多反馈,但它在数据集中留下了很多空白。我需要找到一种更客观的方法来评估城市容忍度。

在克劳斯·施利普(Klaus Schliep)和卢克·马勒(Luke Mahler)的帮助下,我们决定检查博物馆藏品中的位置记录(通过 GBIF),以确定在城市环境中观察(收集)了哪些物种。由于我们怀疑博物馆记录可能偏向非城市栖息地,因此我们还检查了公民科学数据库中的位置记录 自然主义者,我们怀疑这可能会偏向相反的方向(即人们在他们所居住的地方拍照)。对于每条记录,我们查看了卫星图像,并将观察结果分为城市或非城市观察,然后计算了观察总数和每种物种的城市观察总数。

即使有这两个数据源,我们也注意到某些物种的数据存在差距。因此,我们包括了第三个来源,亨德森& Powell’s (2009) book on the 西印度两栖动物和爬行动物的自然历史。这个极好的参考文献(强烈推荐!)提供了详细的自然历史信息,并总结了加勒比地区每只按蚊(和其他加勒比疱疹)的主要特征。当然,这比基于位置的数据更主观,因此我和卢克想出了一个计分系统,该系统分配了一定数量的城市容忍度或避免“points”基于关键描述符。例如,如果某个物种被描述为在房屋周围很常见,并且经常在建筑物上观察到,那么它会因耐受城市化而获得论点。相反,被描述为具有有限范围和对人为干扰不耐受的物种,它将获得不耐受的分数。

在系统发育框架中分析城市耐受性

我们将这些不同的数据源组合到一个逻辑模型中,该模型的参数是根据我们需要确定城市耐受性的城市观测数量以及确定物种评估所需的总观测数量而设置的。这导致每种物种有可能成为城市避让者或城市耐受者,在我们的系统发育模型中,我们将其用作这些状态的先验概率。然后,我们重建了131种加勒比Anoles的祖先州和缺失梢州,以实现城市宽容。

当然,我们不 ’并不是说我们试图重建城市栖息地用途的演变-肛门远比城市化更古老!相反,我们想了解行为,生理,生态和形态特征的演变,这些特征会影响某个物种在出现时会利用还是避开城市栖息地。阈值模型非常适合此类复杂特征。阈值模型假定离散特征是由连续值特征的组合确定的。这些特征可能是可测量的,不可测量的,甚至是未知的。随着分类群积累特定的性状变化,物种逐渐被推向离离散状态变化越来越近的位置(在这种情况下,是城市容忍度),并且这种离散的性状状态转变得越近,反转到先前状态的可能性就越大。发生。从这个模型中,我们可以提取出一个连续价值的特征,即负债,它是城市容忍度复杂特征的基础。

Winchell等人,加勒比海大城市的城市容忍度。 (2020)。

城市物种的特征

那么我们发现了什么?首先,城市耐受性似乎在加勒比地区的肛门中普遍存在,并具有很强的系统发育信号。因此,我们建议我们的方法可用于预测尚未经历城市化或我们缺乏信息的物种的城市耐受性。该应用程序对于确定哪些物种可能不容忍城市化特别有用,因此在保护工作中应优先考虑。在城市容忍量表的另一端,我们告诫我们的方法应  可用于预测对人为栖息地丧失具有抵抗力的物种,但它可能有助于识别对未来城市生态学和进化研究很有前途的物种。

最后,我们使用每种物种的责任评分来尝试更好地了解那些城市耐受力的特征到底是什么。使用PGLS,我们寻找了责任与一系列生态和表型性状之间的相关性。我们发现,更能容忍城市化的物种具有更高的田间体温,更少的腹侧鳞片,更多的后片层,更短的后肢,并且在其原生范围内经历着更温暖和更干燥的气候。这些特征可能是关键“pre-adaptations”使物种能够在它们出现时在城市栖息地中定居并利用人为生态位空间(即建筑物内外)。例如,城市栖息地往往比附近的森林场所更热更干燥,因此有意义的是具有更大腹侧尺度,更高的田间体温并且在其非城市范围内经历更高和更干燥温度的物种城市栖息地。同样,薄片对于紧贴光滑表面也很重要,这在以光滑人为表面为主的城市栖息地中可能特别有益。

最后,令我们有些惊讶的是,我们发现没有一个ecomorph似乎最适合城市环境。根据我们的经验,我们曾认为树干地上的大圆角更可能容忍城市化,但是事实证明,有很多树干地上的大圆环不耐城市化,并且有很多其他生态型的物种宽容(认为 马术 要么 A.distichus)!

第1页,共64页

供电 WordPress的 & 主题作者 安德斯·诺én