進化出粘性的腳趾開啟了蜥蜴們的長期樹上生活

許多蜥蜴都是偉大的登山者。它們鋒利彎曲的爪子非常适合附着在樹幹，岩石和其他粗糙的表面上。然而，在一個充滿滑溜溜的樹葉和不穩定的樹枝的危險世界中，三組奇怪的蜥蜴具有非凡的進化器官：手指和腳趾上的粘性腳趾墊。

粘性腳趾墊在壁虎和Anoris蜥蜴中獨立進化，創造了這些專門适應森林冠生活的樹雜技演員。長期以來，科學家們一直認為粘性腳趾墊是"進化的關鍵創新"，它允許樹栖蜥蜴以許多無墊蜥蜴無法适應的方式适應環境。

然而，一些沒有腳趾墊的蜥蜴已經采用了樹冠的生活方式，這一觀察結果幾十年來一直困擾着科學家。聖路易斯華盛頓大學的生物學家Aryeh Miller和James Stroud開始尋找在沒有腳墊的蜥蜴樹上生活的進化優勢。

他們分析了全球2，600種蜥蜴的資料，發現雖然數百種不同類型的蜥蜴已經獨立于樹上的生活方式進化，但具有粘性腳趾墊的物種占了上風。

"有腳趾墊的蜥蜴在樹栖環境中具有更大的生态優勢，"華盛頓大學進化，生态學和人口生物學項目的研究所學生，該研究的主要作者米勒說。"腳趾墊基本上是蜥蜴擷取新資源的生物能力，但沒有腳趾墊的蜥蜴不是。

"我們發現，腳粘的蜥蜴主宰着樹上居住的環境。一旦他們習慣了樹上的生活，他們就很少離開，"文科和科學博士後研究助理，該論文的資深作者斯特勞德說。"相比之下，沒有粘性腳趾墊的蜥蜴經常從生活在樹上過渡到生活在地面上。

該研究發表在《系統生物學》上。

腳趾墊的進化塑造了蜥蜴的多樣性

長期以來，科學家們一直想知道關鍵創新的起源在随後的進化多樣化中發揮了什麼作用。"蜥蜴是這類研究的優秀生物學類型，因為它們具有極其豐富的物種，令人難以置信的解剖變化程度和栖息地利用，"華盛頓大學William H. Danforth大學教授，藝術與科學學院生物學教授，Living Earth Collaborative主任Jonathan Losos說。"

利用最近釋出的全球幾乎所有蜥蜴物種的栖息地使用資料庫，研究人員能夠在蜥蜴栖息地使用的背景下對腳趾墊的進化進行全面分析，以及蜥蜴生活在樹中的蜥蜴與那些第一次不清楚的蜥蜴之間的進化關系。

米勒和斯特勞德開發了一種優雅的新方法來了解這種多樣性以及解剖進化在塑造蜥蜴物種巨大多樣性中的作用。這項工作将成為研究人員研究許多類型的植物，動物和微生物的模型，"Losos補充道。

上司分析的米勒首先發現，在成千上萬的蜥蜴中，物種已經進化了至少100次，完全生活在樹上。換句話說，在進化上，蜥蜴很容易變成樹上的蜥蜴。

困難在于"堅持下去"，腳趾墊是在蜥蜴進入樹後進化而來的，而不是在蜥蜴進入樹之前。無墊蜥蜴離開樹木的頻率很高，比帶襯墊的蜥蜴高得多。

"有數百隻蜥蜴生活在樹上，但随着時間的推移，其中許多蜥蜴最終離開了地面，因為它們應該與這些緩沖蜥蜴互動并具有更大的優勢，"斯特勞德說。

研究的下一步是找出緩沖蜥蜴可以做什麼，而它們的無墊親戚不能。科學家可以通過觀察自然栖息地中的動物來了解這一點。

"分析進化關系可以告訴我們很多，但随後我們需要進入自然界 - 看看蜥蜴使用環境的哪些部分以及為什麼這些進化關系存在，"米勒說。"