壊滅的なハリケーンがカリブ海の小さな島々であるトルコ人とカイコス諸島を襲う数日前の2017年8月であり、一部の住民はひどく準備ができていませんでした。 島民は家の装備や国外への飛行で忙しかったが、固有種の島のトカゲの多くは、来るべき大洪水に対処するための進化の手段を欠いていた。
ハーバード大学の国立科学財団のポスドク研究員であるコリン・ドニフエと彼の同僚たちは、侵略的な黒いネズミの根絶が計画されているかどうかを確認するために、タークとカイコスのアノールを撮影、捕獲、測定する研究を終えたところです島はトカゲの行動と体に影響を与えます。
すべては、ドニフエが去ってから4日後まで計画通りに進んだ。 ハリケーン・イルマはタークスとカイコスを襲い、北西に移動してフロリダ本土を襲い、その壊滅的な跡に続いて約2週間後、ハリケーン・マリアがプエルトリコとドミニカに大混乱をもたらしました。
研究者はすぐに、ラット撲滅プロジェクトの他の側面に取り組んでいる同僚を心配しました。 しかし、最初の脅威がなくなった後、彼の考えは科学に変わった。彼が数日前に行ったトカゲ調査は、嵐の影響がトカゲの個体数にどのような影響を与えたのかだけでなく、生き残るのに最適なトカゲの特性を決定するまれな機会を提示した嵐。
「私たちは、これらのトカゲに最後の目を持っていて、私たちがユニークな立場にあることに気付きました」と彼は言います。 ドニウエが去ってから6週間後、彼は島に戻ってトカゲの測定を繰り返しました。
ハリケーンイルマとマリアに関するパインケイとウォーターケイの場所。 2017年9月8日、ハリケーンイルマはタークスカイコス諸島（黒丸）を直撃しました。 2週間後の9月22日、西インド諸島の群島が再び襲撃されました。今回はハリケーンマリアが襲撃しました。 （Donihue et al。地図データ：Google、©2018 DigitalGlobe） 彼と彼の同僚は、トカゲの多くが嵐に耐えられなかったこと、そしておそらく体の大きさの重要な違いのおかげでそうしていたトカゲを発見した。
他の研究では、ハリケーンが鳥、カエル、霊長類などの動物に与えた影響を調べていますが、研究者が将来の嵐の進路を予測することは困難であるため、ほとんどの結果が対処されています。 Donihueは、本日、 Nature誌に発表されたこの新しい研究は、人口の身体的特徴の前後の最初の見方だと言います。
「私たちが文書化したのは、ハリケーンによる自然選択の強い例です」とドニウエは言います。
両方の旅行で、彼らはタークスとカイコスの2つの小さな島、パインケイとウォーターケイをトランセクトで歩くことによって研究を行いました。 彼らは最後にスリップノットを備えた長いポールを使用して、これらのトレイルに沿ってトカゲを捕まえるでしょう。 最初の旅行では、彼らは約70羽のトカゲを実験室に持ち帰り、さまざまな身体部分を測定しました。
Anolisトカゲには、滑らかな表面にしがみつくことができる特殊なつま先があります。 研究者はつま先のマクロ写真を撮り、表面積を測定しました。 彼らは、ハリケーン後に生き残ったトカゲのつま先が以前のものよりも著しく大きいことを発見しました。 （コリン・ドニウエ） 帰りの旅で、ドニフエは、人間の構造物と木々や荒野の両方で、家から屋根が吹き飛ばされ、木がひっくり返り、植物がその葉を剥がされたという重大な荒廃を目撃したと言います。 研究者たちは、アノールが比較的不足しているため、十分な努力をして十分なトカゲを捕まえましたが、最終的には90匹以上になりました。
平均して、彼らは生存者がより小さく、異なる身体的特徴を持っていることを発見した。
前足のつま先パッドは約9％大きく、後ろのつま先パッドは約6％大きかった。 ドニウエは、ヤモリのような付属物がハリケーンレベルの風に直面しても枝や葉のグリップを改善できるため、より大きなつま先パッドが重要になると述べています。
科学者たちは、生存者の前脚が平均で約2％長いことを発見しましたが、後足が約6％短いことを知って驚きました。
その理由を発見するために、彼らは捕獲されたアノールで別の実験を行い、彼らの生存戦略を確認しました。 彼らは、木の枝に似た木の止まり木の上のアノールを捕獲するために、リーフブロワーを使用してハリケーンレベルの風を緩めました。 トカゲは最初に止まり木を自分自身と風の間に置き、次に体を合理化して、人工の強風への露出を最小限に抑えました。 彼らは腕を体の近くに押し込み、頭を押し込みましたが、研究者たちは後足が風の全力にひどくさらされていることに気付きました。
「風速がますます高まると、これらの後脚はますます風になり、帆のようになり、最終的には後肢が止まり木から吹き飛ばされます」とドニウエは言います。
（この実験ではトカゲに害はなく、すべてが元の捕獲ポイントまで解放されました。）
アノールは、前肢でしばらくの間、吹き飛ばされて、後ろのパッド入りの壁にぶら下がるでしょう。 「トカゲに害はありませんでした。全員が捕獲地点に戻りました」とドニウエは強調しますが、実際のハリケーンの間、背中の大きいトカゲは海に吹き飛ばされた可能性が高いと付け加えました。
彼は、これらの特性を持ついくつかのトカゲが嵐の間にマツと水の洞窟に吹き飛ばされた可能性があると言いますが、それはありそうにないです。 「これは自然な選択です」と彼は言います。
シミュレートされた強風条件でのトカゲの行動を示す静止画（Colin Donihue） トカゲとサンショウウオを研究しているバージニア工科大学と州立大学の生物学教授であるマーサ・ムニョスは、この研究はエキサイティングで「本当にクール」だと言います。リアルタイムで発生する進化の例を示しています。 2006年に発表された研究が、干ばつがダーウィンのフィンチの自然選択にどのように影響するかを示すまで、脊椎動物で可能だった。
「生物がどのように反応し、現代の選択的圧力の影響を受けるかについての理解を深めると思います」と、ドニウエの研究に関与しなかったムニョスは言います。
ドニウエは、この自然選択が次世代のトルコ人とカイコス人のアノールにまで及ぶかどうかを調べるために、さらなる研究が必要であると言いますが、ムニョスは、トカゲのしがみつき能力の改善が進んでいることに驚かないでしょう。
「進化は、それがどれほど速いかについて私たちに衝撃を与えます」と彼女は言います。 「脊椎動物でも発生する進化を観察するには、1世代しか必要ありません。」
Donihueは、日常生活の中で、アノールがより大きな後ろ足を取り戻す可能性があると考えています。この特性は、捕食者を避けたり獲物を捕まえるためにジャンプするのに役立つからです。
「彼らは彼らの環境でこの絶え間ないフィードバックの中にいます」と彼は言い、ある条件に適応したものは他のものを生き残れないかもしれないと付け加えた。
カリフォルニア大学デービス校のプロジェクトサイエンティストであるデイビッドスピラーは、2011年にハリケーンアイリーン、2012年にサンディがバハマの小さな島のキューバアノール（ anolis sagrei ）の人口レベルに及ぼす影響に関する研究に関与していました。ハリケーンが予測どおりに頻繁になり、破壊的になると、気候変動がこのフィードバックに悪影響を与える可能性があります。
「撹乱がさらに頻繁に起こると、種は環境に適応することはできなくなります」と、ドニウエの研究に関与しなかったスピラーは言います。 「それは、彼らを平衡から遠ざけます。」
ムニョスは次のように同意します。「大きな影響で生き残ることができる特性が、他の理由で通常選択されている特性と矛盾する場合はどうなりますか？」
