雌性树皮变色蜥蜴

绿变色蜥蜴

　　查尔斯·达尔文说，进化不断发生，导致动物为了生存而适应。但他的许多同时代人并不同意。他们问道，如果进化总是导致事物发生变化，那么为什么在同一地点发现的同一物种的两块化石，尽管年龄相差 5000 万年，却看起来完全相同?

　　过去40年来，一切都发生了变化，进化研究的激增证明，进化能够而且确实发生得很快——甚至是从一代传到下一代。进化生物学家很兴奋，但这些发现强化了同样的悖论：如果进化能够发生得如此之快，那么为什么地球上的大多数物种在数百万年里仍然表现得一样?

　　这被称为停滞悖论，佐治亚理工学院生物科学学院助理教授詹姆斯·斯特劳德着手对此进行研究。他对蜥蜴群落进行了一项长期研究，测量了多个物种在野外的进化过程。通过这样做，他可能找到了进化中最大挑战之一的答案。

　　他的研究作为封面故事发表在《美国国家科学院院刊》上。

　　“我们称其为悖论，因为它似乎没有任何意义，”斯特劳德说。“最常见的解释是，自然选择正在努力稳定一个物种的外观，并假设平均形态将帮助它们最好地生存。问题是，当人们进行实地研究时，他们几乎从未发现这种‘稳定’选择确实存在。”

　　套索蜥蜴

　　斯特劳德在佛罗里达州科勒尔盖布尔斯仙童热带植物园的一个小岛上对四种不同的安乐蜥蜴进行了实地研究。他通过捕捉和监测岛上每只蜥蜴的生存情况，在连续五个时间段内测量了所有四种蜥蜴物种的自然选择。

　　斯特劳德和他的同事日夜寻找蜥蜴。他们使用末端带有小套索的长钓鱼竿，轻轻地抓住它们强壮的脖子，将它们放入冷却器中，并记录下他们发现每只蜥蜴的确切树枝或树桩。

　　回到实验室，斯特劳德测量了蜥蜴的头、腿、脚、重量，甚至脚趾的粘性。在为每只蜥蜴分配一个识别号码并在皮肤下贴上一个小标签后，研究小组将蜥蜴释放到他们发现它们的同一树枝上。在接下来的几天和几周内，他们出去抓剩下的人。

　　三年来，每六个月，斯特劳德和他的团队都会重新开始这个过程。捕捉相同的蜥蜴，进行测量，释放它们，并记录哪些蜥蜴幸存下来，哪些蜥蜴没有幸存。

詹姆斯·斯特劳德（James Stroud）用一根附在钓鱼竿上的小套索来捕捉蜥蜴。

　　一张进化图胜过一千只蜥蜴

　　通过合并每个时间段的数据，斯特劳德捕获了社区中每只蜥蜴的历史。然后，他将生存数据与身体特征的变化联系起来，这使他能够分析哪些身体特征是生存的重要预测因素。总而言之，该分析描绘了自然选择如何对整个社区发挥作用的图景。

　　令斯特劳德惊讶的是，斯特劳德发现自然选择的稳定形式(保持物种相同的平均特征)极其罕见。事实上，自然选择随着时间的推移发生了巨大的变化。有些年份，腿较长的蜥蜴会生存得更好，而另一些年份，腿较短的蜥蜴则生存得更好。而其他时候，根本没有明确的模式。

　　“最令人着迷的结果是，自然选择随着时间的推移而变化极大，”斯特劳德说。“我们经常看到选择从一年到下一年都会完全转向。然而，当组合成长期模式时，所有这些变化实际上都抵消了：物种在整个时间段内仍然非常相似。”

　　斯特劳德的研究提供的结果是以前从未见过的。从来没有人对社区层面的选择如何运作有如此深入的了解，当然也没有如此详细的层面。

　　科学家们从未了解进化如何在群落层面上发挥作用的原因是，像斯特劳德这样的长期研究极为罕见。由于需要大量的工作和时间，研究人员不太可能开展此类项目。

　　“进化能够而且确实发生——这是一个持续的过程，但从长远来看，这并不一定意味着事物在不断变化，”斯特劳德说。“现在我们知道，即使动物看起来保持不变，进化仍在发生。”

　　斯特劳德认为，了解进化论对于我们想要了解地球上生命的一切都至关重要。

　　“了解进化不仅有助于我们了解我们周围的植物和动物以及它们在世界各地的分布，”他说。“它还向我们展示了生命如何在人类主宰的世界中维持自身。”

　　很少有研究能够长期监测野外进化如何展开。斯特劳德认为，这就是为什么我们对进化有偏见的原因。

　　“很长一段时间以来，进化生物学家一直试图找出这种停滞观念悖论背后的原因，”斯特劳德说。“这项研究表明，答案可能并不是特别复杂——我们只需要在野外进行足够长的时间研究就能找到答案。”