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這種棕色變色龍有進化問題，它們幾乎沒有進化的空間。
圖：一隻古巴棕色變色的蜥蜴。（照片/查爾斯·夏普）
棕色變色龍是世界上最成功的物種之一，具有彈性，已經在西半球的大部分地區定居，甚至乘坐載着觀賞植物穿越太平洋的船隻抵達夏威夷和新加坡。在美國東南部，棕色變色龍有效地取代了原生的綠色變色龍，它們甚至将本地變色龍趕到了樹上。從黑暗的森林到陽光普照的海灘，都有這些冷血動物的痕迹，仿佛它們可以在地球上的任何地方玩耍！
"這種動物在巴哈馬群島非常普遍，你可能會對這種流行感到驚訝。你在路邊撿起一棵灌木，走近一看，我敢打賭你會看到一隻棕色變色龍，當然，也許是三隻。巴拿馬城史密森尼熱帶研究所的博士後研究員邁克爾·洛根說。洛根的拍攝對象是這些變色的蜥蜴。
你可能會認為，有這麼多的棕色變色龍和地球上這麼多的地方，這個物種應該有很多遺傳變異。是的，有些變色龍會變大或變小，移動得更快或更慢，并且可能看起來更亮或更暗，這意味着不同地方的變色蜥蜴偶爾會适應新的挑戰，例如氣候變化，它們将這些特征傳遞給年輕一代，他們應該對氣候更加寬容。但一項新的研究表明，事實并非如此。
圖：棕色變色蜥蜴。（照片/托馬斯·布朗）
該研究發表在最近出版的皇家學會B會議記錄中。這項研究可能對所有冷血動物的未來産生重大影響。這些冷血動物包括蜥蜴，其他爬行動物，兩栖動物和魚類，其體溫随外部環境而變化。由于被稱為冷血動物的物種的生活與溫度波動密切相關，研究這些物種可以幫助科學家更好地了解全球變暖的危險。
"令人驚訝的是，這些遺傳變異沒有以氣候變化為特征。例如，棕色變色龍是奔跑最快的變色龍之一，它們體溫的遺傳變異不那麼明顯，這一特征對于逃避捕食者來說很重要。現在的問題是，如果棕色變色龍缺乏必要的遺傳适應性，它們如何适應地球不同地區的環境？洛根說。
現在有一種解釋是，幾代變色龍面臨着環境挑戰，該物種将進化以應對這些挑戰，但遺傳适應也可能遵循死胡同。這種解釋是可能的，但上述問題仍然沒有明确的答案。就目前而言，棕色變色龍物種内部有一些微妙的變化，"但随着時間的流逝，一些特征的可變性非常有限，是以進化影響是有限的。洛根解釋道。
"正如我之前所說，一些特征的變異性有限，就像四邊形隻有四條腿一樣，這些特征完全是遺傳決定的。因為這些基因在個體之間不會改變，是以幾乎所有的三胞胎出生時都有四條腿，是以選擇不适用于沒有突變的特征，"洛根說。
附圖：邁克爾·洛根（Michael Logan）在巴哈馬大埃克蘇馬（Grand Exuma）收集棕色變色龍的研究資料。（照片/Christine Miller）
科學家們從兩個非常不同的栖息地捕獲了成年蜥蜴，一個在涼爽的林地，另一個在炎熱，光線充足的半島上。研究人員在人工環境中繁殖蜥蜴，然後在相同的實驗室環境中撫養兩隻變色龍的後代。
"種群之間的差異完全由遺傳學決定。現在，我們将為兩種不同的變色蜥蜴提供相同的生長條件，看看"生長條件"是否有效。洛根解釋道。雖然兩人的後代在相同的條件下長大，但寒冷地區的蜥蜴和溫暖地區的蜥蜴之間存在明顯的差別。洛根說。
研究人員首先将兩隻變色的蜥蜴暴露在不同的溫度下，然後使用高速相機記錄它們在木棍上的奔跑。研究人員還使用凝膠包和加熱燈創造了一個21攝氏度到48攝氏度的環境，并使用相機記錄了變色蜥蜴的反應。正如研究人員所預期的那樣，最初在較溫暖的條件下生長的蜥蜴在較高溫度下表現更好，但兩組沒有表現出許多遺傳變異。
"我們的研究結果表明，自然選擇可能已經耗盡了所有可用的遺傳變異，以便這些種群首先适應其熱環境，是以随着全球氣候的不斷變化，這些變色龍沒有進化的空間，"洛根說。
圖：棕色變色蜥蜴。（圖/像素）
該研究顯示了适應熱特征的遺傳基礎，"因為當我們控制對環境的影響時，兩種變色龍之間存在差異，"洛根補充說。"但我們也表明，在這兩個變色龍種群中，這些特征缺乏遺傳變異，這意味着它們在自然選擇面前無法再進化。
"雖然變色蜥蜴已被證明比預期的更脆弱，但棕色變色龍數量衆多，具有适應新環境的能力，似乎不太可能受到氣候變化的影響，"洛根說。該研究還提出了一個令人不安的問題，即在全球變暖的背景下其他物種的命運。
"其他物種往往比棕色變色龍的覆寫範圍更有限，更有可能生活在炎熱的環境中，"洛根說。棕色變色龍是世界上成功的入侵者，但如果它們缺乏快速進化所必需的遺傳變異，其他生物可能會更糟。洛根說。"面對自然選擇，在相對稀有、更具體的物種中，遺傳變異的機會應該較小。
蒙大拿大學（University of Montana）博士後研究員、進化生物學家Shane Campbell-Staten表示，這項研究為冷血動物對溫度變化的反應提供了關鍵聯系。坎貝爾沒有參與這項研究。
圖：環頸蜥蜴。（圖/像素）
"到目前為止，幾項研究表明，極端天氣事件和環境的快速變化會導緻選擇性事件，例如對幹旱，熱浪或寒流的生物體存活的可能性更大，并且基因将傳遞給下一代，"坎貝爾斯湯頓說。無論如何，該研究指出，雖然進化可以跨代發生，但有一個條件是，允許生物體生存的特征可以傳遞給後代。就棕色變色龍而言，在高溫環境下選擇的特征似乎并沒有有效地傳遞給下一代，這意味着這些特征的适應性進化可能比全球變暖預期的要慢得多，簡而言之，其速度與氣候變化不符。坎貝爾·斯塔頓補充道。
"這種不比對可能是一個災難性的組合，"坎貝爾·斯湯頓說。"這意味着随着氣候變暖，對生物體适應性耐熱性的需求增加，這意味着更多的人将在一代人中死亡，幸存者不會過得更好，他們可能對氣溫上升稍微舒服一些，但他們可能根本沒有任何優勢。這種不比對的最終結果是，如果氣溫繼續上升，物種将不可避免地滅絕。坎貝爾·斯塔頓說。
雖然這項研究并不直接适用于溫血動物，但"很明顯，世界上有很多物種，包括我們賴以生存的植物，因為植物提供食物和氧氣，以及為植物授粉的昆蟲，以及許多冷血動物，它們是生态健康的重要組成部分，可能會受到很大的影響。坎貝爾·斯塔頓說。
随着世界變暖，但小規模物種缺乏遷徙能力，進化是"他們的主要逃生路線"，洛根說。但這項研究"表明，我們所愛和關心的許多物種可能無法迅速應對氣候變化。"
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