Kisah ini awalnya diterbitkan dalam percakapan. Tampaknya di sini di bawah lisensi Creative Commons.
Setiap pagi masuk Miamikita Kerja lapangan dimulai dengan cara yang sama. Kopi dan pastelito Kuba yang segar – kue -kue Amerika Latin yang enak – berbuah tim kami untuk hari lain pekerjaan detektif evolusi. Di sini kami melacak evolusi secara real time, mengukur seleksi alam seperti yang terjadi di komunitas kadal Karibia.
Sebagai asisten profesor ekologi dan evolusi di Georgia Tech, perjalanan saya dengan reptil yang luar biasa ini telah membawa saya jauh dari akar London saya. Udara Miami yang hangat dan lembab terasa alami sekarang, jauh dari jalanan abu-abu, gerimis, dan bebas kadal di Inggris saya.
Penelitian kami berlangsung di pulau Florida Selatan kira -kira seukuran lapangan sepak bola Amerika – dengan asumsi kami berhasil menghindari buaya Amerika yang berjemur di danau sekitarnya. Kami menyebutnya Pulau Kadal, dan ini adalah tempat yang istimewa.
Di sini, sejak 2015, kami telah melakukan penelitian evolusi pada lima spesies kadal luar biasa yang disebut anoles. Dengan mempelajari anoles, tim kami bekerja untuk memahami salah satu pertanyaan biologi yang paling mendasar: bagaimana seleksi alam mendorong evolusi secara real time?
Setiap Mei, bertepatan dengan dimulainya musim kawin, kami mengunjungi Pulau Lizard untuk menangkap, mempelajari, dan melepaskan semua anoles dewasa – populasi yang berfluktuasi antara 600 dan 1.000. Untuk seluruh musim panas, anoles betina bertelur setiap tujuh hingga 10 hari. Pada bulan Oktober, generasi baru telah muncul.
Anole bukanlah bangkit awal, jadi kami tidak berharap banyak aktivitas sampai matahari menguat sekitar jam 9:30 pagi; Ini memberi kami waktu untuk menyiapkan peralatan kami. Tim kami menangkap anoles dengan tiang pancing teleskopik yang dilengkapi dengan Lassos kecil, yang kami gunakan untuk memetik kadal dari cabang dan batang pohon dengan lembut. Tanyakan kepada ahli biologi kadal tentang bahan laso pilihan mereka dan Anda akan memicu perdebatan kuno: pancing atau benang gigi? Untuk apa nilainya, kami baru -baru ini bertobat – sekarang kami berada di lini pancing tim.
Bayangkan diri Anda sebagai anole di pulau kadal. Hidup Anda singkat – biasanya hanya satu tahun – dan diisi dengan tantangan harian. Anda perlu melakukan pemanasan di bawah sinar matahari, menemukan makanan yang cukup untuk bertahan hidup, mencari pasangan, menjaga cabang favorit Anda dari kadal lain dan menghindari dimakan oleh predator.
Seperti manusia, setiap kadal unik. Beberapa memiliki kaki yang lebih panjang, yang lain rahang yang lebih kuat, dan semuanya berperilaku sedikit berbeda. Perbedaan -perbedaan ini dapat menentukan siapa yang bertahan dan siapa yang tidak; Siapa yang memiliki bayi terbanyak dan siapa yang tidak.
Hasil -hasil ini mendorong evolusi dengan seleksi alam, proses di mana organisme dengan sifat -sifat yang lebih cocok untuk lingkungan mereka cenderung bertahan dan mereproduksi lebih banyak. Ciri -ciri yang menguntungkan ini kemudian diteruskan ke generasi mendatang, secara bertahap mengubah spesies dari waktu ke waktu. Namun, para ilmuwan masih memiliki pemahaman yang tidak lengkap tentang bagaimana masing -masing fitur ini memprediksi pemenang dan pecundang kehidupan di alam liar.
Untuk memahami bagaimana spesies berevolusi, para peneliti perlu membuka kotak evolusi hitam ini dan menyelidiki seleksi alam pada populasi liar. Rekan -rekan saya dan saya melakukan ini dengan mempelajari anole dengan detail yang sangat indah. Tahun lalu sangat menarik: kami menjalankan apa yang kami sebut Olimpiade Kadal.
Saat panas pagi dibangun, kami melihat kadal pertama kami: anoles coklat Kuba di dekat tanah, dan timbangan berbintik -bintik dari anole kulit kulit Hispaniolan tepat di atas mereka. Lebih jauh lagi, di dalam kanopi pohon rindang, adalah anoles hijau Amerika, dan spesies terbesar, Anole Ksatria Kuba, seukuran anak kucing yang baru lahir.
Pada tahun 2018, penantang baru memasuki arena – Puerto Rico Crested Anole, spesies yang sudah hadir di Miami tetapi yang belum sampai di Pulau Lizard. Kedatangannya memberi kami kesempatan yang tidak terduga untuk mempelajari bagaimana spesies dapat berevolusi secara real time dalam menanggapi tetangga baru.
Menangkap atlet yang gesit ini membutuhkan kesabaran dan ketepatan. Dengan tiang pancing kami yang dimodifikasi, kami dengan hati -hati mengoleskan benang gigi di atas kepala mereka. Setiap situs penangkapan ditandai dengan pita merah muda cerah dan nomor ID yang unik; Semua kadal kemudian diangkut ke laboratorium lapangan kami hanya berjalan kaki singkat.
Di sini, uji coba Olimpiade yang sebenarnya dimulai. Setiap atlet menjalani evaluasi yang komprehensif. Mesin sinar-X portabel kami mengungkapkan struktur kerangka mereka, dan pemindaian resolusi tinggi menangkap detail rumit kaki mereka. Ini sangat penting: seperti sepupu tokek mereka, anole memiliki jari kaki lengket yang luar biasa yang memungkinkan mereka untuk melekat pada permukaan yang halus seperti daun dan bahkan mungkin selamat dari badai.
Kami juga mengukur bentuk dan ketajaman cakar mereka, karena kedua fitur sangat penting untuk pendaki pohon ini. Sampel DNA memberikan sidik jari genetik untuk setiap individu, memungkinkan kita untuk memetakan hubungan keluarga di seluruh pulau dan melihat mana yang paling sukses secara reproduktif.
Uji coba kinerja adalah tempat yang menarik. Bayangkan sebuah trek kecil bertemu untuk kadal. Menggunakan kamera video berkecepatan tinggi, kami dengan tepat menguji seberapa cepat setiap kadal berjalan, dan menggunakan peralatan spesialis kami mengukur seberapa keras itu menggigit dan seberapa kuat itu menggenggam cabang kasar dan daun halus.
Ini bukan pengukuran sewenang -wenang – masing -masing mewakili potensi keuntungan evolusi. Kadal cepat mungkin lebih baik dari predator. Gigitan yang kuat mungkin menentukan pemenang dalam sengketa teritorial. Cengkeraman yang sangat baik sangat penting untuk akrobat kanopi pohon.
Setiap pengukuran membantu kita menjawab pertanyaan mendasar tentang evolusi: Apakah kadal yang lebih cepat hidup lebih lama? Apakah Biters yang lebih kuat menghasilkan lebih banyak keturunan? Ini adalah metrik esensial evolusi dengan seleksi alam.
Saat sore mendekat, tim memindahkan setiap selotip merah muda cerah dan mengembalikan kadal yang sesuai ke cabang persisnya. Anoles sekarang menggunakan dua tag 3 milimeter kecil dengan kode unik yang memungkinkan kita mengidentifikasinya ketika kita merebutnya kembali dalam perjalanan penelitian di masa depan, bersama dengan titik kecil cat kuku putih sehingga kita tahu untuk tidak menangkapnya segera setelah kita melepaskannya.
Pada pukul 8:30 malam, dengan Olimpiade Kadal dilakukan untuk hari itu, kami kembali ke pulau mengenakan lampu depan. Malam membawa perspektif yang berbeda. Beberapa kadal yang paling cerdik sulit ditangkap ketika terisi penuh oleh matahari tengah hari, jadi tamasya malam hari kita memungkinkan kita untuk menemukannya saat mereka tidur. Namun, ini sering kali berlomba melawan waktu. Ular jagung makan kadal lapar juga keluar berburu, mencoba menemukan anole sebelum kita melakukannya. Saat kami menyelesaikan 16 jam sehari sekitar pukul 11:30 malam, tim berbagi cerita malam itu.
Sekarang mencakup 10 tahun, 10 generasi, dan lima spesies, dataset Pulau Kadal kami merupakan salah satu studi aktif terpanjang dari jenisnya dalam biologi evolusi. Dengan melacak orang mana yang bertahan dan bereproduksi, dan menghubungkan keberhasilan mereka dengan sifat fisik dan kemampuan kinerja tertentu, kami mendokumentasikan seleksi alam dengan detail yang belum pernah terjadi sebelumnya.
Olimpiade kadal membantu kami memahami mengapa. Anole jambul yang lebih besar dan lebih agresif memaksa anoles coklat untuk menghabiskan lebih banyak waktu di tanah, di mana mereka yang memiliki kaki yang lebih panjang mungkin berjalan lebih cepat untuk melarikan diri dari predator-memungkinkan mereka untuk lebih bertahan hidup dan meneruskan gen kaki panjang mereka, sementara anole berkaki pendek mungkin dimakan sebelum mereka dapat bereproduksi.
Dengan menyaksikan seleksi alam terungkap sebagai respons terhadap perubahan lingkungan, daripada menyimpulkannya dari catatan fosil, kami memberikan bukti mutakhir untuk proses evolusi yang hanya bisa dilakukan oleh Charles Darwin.
Hari -hari pengamatan yang panjang ini perlahan -lahan mengungkapkan salah satu proses biologi yang paling mendasar. Setiap kadal yang kita tangkap, setiap pengukuran yang kita ambil menambahkan bagian lain pada pemahaman kita tentang bagaimana spesies beradaptasi dan berevolusi di dunia yang selalu berubah.
Sejauh ini kami telah menemukan dua pola yang menarik. Awalnya, tidak membayar untuk menjadi berbeda di Pulau Lizard. Anole dengan bentuk dan ukuran yang sangat rata -rata hidup lebih lama dibandingkan dengan yang sedikit berbeda. Tetapi ketika Anoles Crested tiba, semuanya berubah: tiba -tiba, anoles coklat dengan kaki yang lebih panjang memiliki keuntungan bertahan hidup.