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为探究变色蜥蜴(Takydromus stejnegeri)体色变化、身体状况与择偶偏好关系,研究人员经野外调查和实验,发现其体色受多因素影响且雌性择偶有偏好。
在神秘的动物世界里,色彩就像一把神奇的钥匙,不仅能帮助动物们隐藏自己躲避天敌,还可能是它们寻找伴侣的独特信号。对于许多动物来说,体色的变化充满了奥秘,这背后的原因一直吸引着科学家们不断探索。在进化生物学领域,理解动物体色变化的机制,尤其是在同物种内不同体色形态如何维持,是一个极具挑战性的问题。
蜥蜴作为研究体色进化的理想模型,拥有多样的体色和图案。然而,以往研究多集中于性别间具有明显多态或二态的系统,对于像变色蜥蜴(Takydromus stejnegeri)这种两性体色复杂多样的物种关注较少。变色蜥蜴的体色包含棕色、绿色等多种组合,还存在有无白色条纹的差异,其在择偶过程中体色的作用及变化规律尚不明确。为了揭开这些谜团,来自台湾师范大学生命科学学院等机构的研究人员展开了深入研究,相关成果发表在《Behavioral Ecology and Sociobiology》上。
研究人员为了深入了解变色蜥蜴的体色奥秘,采用了多种关键技术方法。在野外,他们运用捕获 - 标记 - 重捕(CMR)技术,对台湾新竹莲花寺步道的变色蜥蜴种群进行长期监测。在实验室中,通过设计巧妙的择偶实验,模拟自然环境,观察蜥蜴的择偶行为。同时,利用计算身体状况指数(SMI)等方法,分析蜥蜴的身体状况与体色之间的关系。
研究结果主要从以下几个方面呈现:
- 不同生命阶段的体色变化:研究人员在 2017 - 2020 年期间,捕获并标记了 2497 只蜥蜴。研究发现,幼年阶段的蜥蜴,如孵化幼体和幼年期,绿色体色和白色条纹出现的比例极低。而成年阶段,55.9% 的雌性和 19.9% 的雄性呈现绿色体色,29.5% 的雌性和 62.0% 的雄性有白色条纹。这表明变色蜥蜴的体色变化与生命阶段密切相关。
- 成年个体体色的时间变化:除了年龄因素,季节对变色蜥蜴的体色也有显著影响。在繁殖季节(3 - 8 月),雌性绿色体色的概率显著增加,而雄性绿色体色变化不明显,多数保持棕色。在白色条纹方面,雄性在繁殖季节出现白色条纹的概率显著高于非繁殖季节,且明显高于雌性,而雌性白色条纹的出现比例波动不规则。
- 繁殖与非繁殖季节间的颜色转变:通过对部分在不同季节都有记录的蜥蜴个体分析,发现雌性从非繁殖季节到繁殖季节,绿色体色的比例从 36% 增加到 80%,部分个体从棕色变为绿色;雄性绿色体色比例从 11% 增加到 31%,同时雄性白色条纹的比例从 34% 显著增加到 73%,而雌性白色条纹比例仅从 18% 略微增加到 26%。
- 体色与身体状况的关系:研究人员测量了蜥蜴的吻肛长(SVL)、体重等数据,计算出身体状况指数(SMI)。结果显示,SMI 与体色、性别和季节的交互作用均无显著关联,这意味着绿色体色或有白色条纹的蜥蜴,其身体状况并不比其他体色的蜥蜴更好。
- 择偶实验:在择偶实验中,研究人员发现绿色雌性明显偏好绿色雄性,棕色雌性则在与绿色雌性的对比中,花更多时间接近棕色雄性。而雄性对绿色或棕色雌性没有明显的择偶偏好。
综合研究结果与讨论,变色蜥蜴的体色变化呈现出复杂的模式,与生命阶段、性别和季节紧密相关。繁殖季节中,雌性和雄性的体色变化暗示绿色体色和白色条纹可能作为性信号,但与身体状况无关,这与同属的其他物种存在差异。推测这种体色变化可能与多态性遗传背景有关,但目前尚未确定。雌性的择偶偏好表现出选型交配的现象,即雌性倾向于选择与自己体色相同的雄性,而雄性无明显偏好,这种差异可能维持了该物种不同体色的频率。不过,研究也存在一定局限性,比如在择偶实验中难以确定实验个体的行为意图。
这项研究为理解变色蜥蜴的体色变化机制提供了重要依据,揭示了性选择在其中的潜在作用,同时也为后续研究该物种体色的遗传基础和其他未测量的质量信号指明了方向。在未来的研究中,可以进一步深入探究其遗传机制,以及体色在应对自然选择时与其他因素的相互作用,这将有助于我们更全面地了解动物体色进化的奥秘。