ミートトカゲマン、進化の最大の質問のいくつかに取り組む爬虫類を愛する生物学者
17October1996の朝は、jonathan lososのためにいつものように始まりました。, 進化生物学者は広い帽子をかぶり、日焼け止めを着て、その後、バハマのグレートエクスマ島沖のいくつかの無名の島にボートで向かいました。 三年前、彼と生態学者デビッド-スピラーは、彼らがかつてトカゲのない場所で競争する方法を学ぶためにそこに地元のトカゲ種を導入していました。 ペアは、その正確な場所に注意し、昆虫、クモ、および植生の株式を取って、トカゲをスネアリング一日を過ごしました。 彼らは差し迫ったハリケーンの報告を心配していたが、地元の人々はそれがいつものように、オフに曲がると島を惜しむだろうと確信していたよう,
ただし、今回はありません。 翌日、LososとSpillerは、ハリケーン-リリが島に降り注ぐように、ホテルのオーナーがグレート-エクスマのビーチフロントのコテージの窓に乗るのを助けました。 風が上がり、最初のスコールが雨を降らせると、彼らは丘を建てる噴石ブロックに急いだ。 その夜、風が屋根の一部を吹き飛ばし、ヤシの木を伐採しました。 4メートルの高潮が通りに浸水し、2日後に彼らは借りたモーターボートが木の中に立ち往生しているのを見つけました。
トカゲはそれをさらに悪化させました。, LososとSpillerが最終的に彼らの最も露出した研究サイトに戻ってそれを作ったとき、島はほぼ裸のブラシを剥がされ、すべてのトカゲは消えていました。 しかし、Lososのプロジェクトの挫折は、動物がカリブ海とその周辺の島々の多様で変化する環境にどのように適応するかについての彼の研究の新しい章
Lili以来、半ダースの他のハリケーンが島を浸水させ、セントルイスのワシントン大学（WashU）に拠点を置くLososと彼のチームによってそこに移転した動物を一掃し, しかし、彼と彼の同僚は、動物が捕食者、嵐の被害、およびその他の課題にどのように適応するかについてのデータを収集しています—自然と研究者によって考案されたもの。 生涯の爬虫類の愛好家、Lososは、中南米やカリブ海全体で繁栄anolesと呼ばれるトカゲのグループのための彼の情熱によって部分的に駆動されます。
彼はまた、それらを機会と見なしています。 400アノール種のほぼ半分は島に住んでおり、その多様なライフスタイル、生息地、歴史は、進化の最大の問題のいくつかを探索するための手段であることが証明されています。, “ジョナサンの島は巨大な試験管のようなものであり、彼は究極のティンカラーです”と、イェール大学の進化生物学者であるMartha Muñozは言います。
この南アメリカのトカゲは、ジョナサン-ロソスのお気に入りの一つであり、かつては絶滅したと考えられていた。,
LUCAS BUSTAMANTE
アノールに関するLososの研究は、進化がほとんどの科学者が想定していたよりも速く起こることができることを示しており、一部の主要な思想家が提案していることとは対照的に、しばしば予測可能であることを示している。 同様の課題に直面して、別々の集団はしばしば同様の解決策を進化させる。 道に沿って、Lososは若い科学者の数十を指導しており、いくつかは今、新しい方向に彼の仕事を運んでいます。, “この分野への彼の多くの貢献を超えて、ジョナサンはまた、単に彼が誰であるかによって科学のコースを変えました”と元学生のムニョスは言います。 “彼は、優しさと謙虚さを伴うとき、成功がより豊かでやりがいがあることを証明しています。”
奇妙なことに、1950年代のテレビ番組は、ビーバーにそれを残すこのパスダウンLososを開始しました。 7歳のビーバーがペットのワニを家に持ち帰ったとき、若いLososは彼が、あまりにも、それを得ることができるかどうか彼の両親に尋ねた。 彼のお母さんはそれに反対していましたが、彼の父親は家族の友人、セントルイス動物園の副所長に助言を求めると言いました。, 成功したビジネスマン、シニアLososはまた、自然の休暇に彼の家族を取って、動物園のボードに参加し、さらに彼は彼の妻に敬意を表してキャロリンと名付けられたタイからの赤ちゃんゾウの動物園の買収に資金を供給し、動物を愛しました。
誰もが驚いたことに、監督は心から承認し、幼少期のペットとしてワニを持つことは、彼がherpetologyで彼のスタートを切った方法だと言っていました。 そこで、ジュニアロソスは、冬には地下室のベビープールに、残りの年には庭の馬の谷に住んでいたいくつかの赤ちゃんのカイマンを獲得しました。, ほんの数回は、動物が脱出し、隣人を恐怖に陥れました。 ロソスは大学を通じて途中まで動物園で夏を働き、最終的には彼のカイマンを飼育係に寄付しました。 “ジョナサンは自然を愛する小さな子供として始まり、地元の動物園のスタッフを際限なく悩ませ、家族の休暇でトカゲを捕まえ、彼はその火花を失ったことはありません”と、コーネル大学のherpetologist名誉教授でLososの大学院顧問であるHarry Greeneは言います。,
12時、ジョナサン-ロソスは彼のライフワークになる種の一つである緑色のアノールを捕まえた。
COURTESY OF JONATHAN LOSOS
ハーバード大学の学部生として、Lososはherpetologist Ernest Williamsの指導の下に落ちました。 時にはanole生物学の父と呼ばれ、ウィリアムズは、異なるカリブ海の島々のanoleが独立して進化したことを認識していました。, しかし、それぞれの島で彼は同様の体型または”ecomorphs”を見つけました—ブラシに住むために特化したもの、小枝を握るためのもの、そして木の中の高い生活のためのものです。 これらの類似点は、状況が類似している場合、進化は同じ形質セットに収束し、類似した種セットを持つコミュニティを形成することを示唆した。
Williamsの研究室はすでにいくつかの主要な進化生物学者を輩出しており、Lososはanole研究の分野があまりにも混雑していると考えていました。 しかし、他の種は両方とも彼の興味を捉えず、勉強するのは簡単でした。, “私はダースの失敗した博士号プロジェクトを経験しました”と彼は回想します。 低い時点で、彼は真剣にロースクールを検討しましたが、彼のお父さんは世界が弁護士よりもherpetologistsを必要としていると彼に確信させました。
Lososは最終的にanolesが進化生物学における新しいツールを適用するのに最適であることに気付きました。 研究者はちょうど家族の木を構築し、種間のタンパク質の変化に基づいて進化を追跡し始めていた。 彼の博士号のために、Lososはカリブ海のanolesのタンパク質を比較し、Williamsのecomorphsが実際に異なる島で同様のコミュニティを形成するために独立して進化したこと, その洞察だけで—収束進化と呼ばれるアイデアのサポート—”本当に重要なブレークスルーだった、”フランクBurbrink、自然史のアメリカ博物館のherpetologistは述べています。
一方、他の研究者は、適応形質が実際に生物に利点を与えると思われる証拠を必要とすることによって、進化研究においてより厳密さを求めて そこでLososは、さまざまなサイズの脚と足の部分を持つ異なるanole ecomorphsを研究し始めました（下のグラフィックを参照）。 研究室では、彼はそれらをミニチュア競馬場の下に走らせ、彼らが滑らかな、垂直面にしがみついたどれだけ評価しました。, 彼は、捕食者に近い地面の近くに住んでいるトカゲは、それらを速くした長い足を持っていたのに対し、ブラシや木の高い住んでいるものは、葉と滑ら 彼の家系図の研究とこれらのデータを組み合わせることによって、彼はトカゲの進化の歴史の明確な感覚を得ました。 彼は”生態学と形態学を統合し、より大きな画像を得ることによって、フィールドを進化に移行させた最初の人の一人でした”とBurbrink氏は言います。,
島に生息するトカゲに関する進化のスタンプ
カリブ海とその周辺の島々では、173種のアノールトカゲが定期的な嵐とともに、異なる環境、捕食者、競争相手の配列に直面しています。 その結果、科学者が適応のスピードと経過を追跡することができた進化の実験室ができました。,
研究者が異なるストリームにそれらを再配置した後、トリニダードのグッピーの進化的変化を監視した実験に触発され、Lososは同様の研究がカリブ海のアノールで行うことができるかどうか疑問に思うようになりました。, そして、彼はウィリアムズの弟子の一人であるトーマス-ショーナーがすでに基礎を築いていたことに気づきました。 1980年代、ThomasとAmy Schoener（彼らは一度結婚していた）は、地元のトカゲをバハマの小さなトカゲのない島々に紹介し、異なる植生が爬虫類の繁栄能力にどのように影響したかを調査した。
十年後、Lososは、それらのサイトを再訪するために、カリフォルニア大学（UC）、デイビスで有名な生態学者トーマスSchoener、それまでにと提携しました。, WilliamsとLososの以前の発見と一致して、スクラブの植生に住むトカゲは、背の高い広い木に住んでいた祖先よりも短い脚と大きな足の甲を持っていました。 これらの適応は、彼らが食べるために昆虫を追いかけるように小さな小枝にしがみつくことを可能にし、変化はわずか数世代を要していました。 “自然選択が非常に強い場合、進化は非常に迅速に起こる可能性があります”とLosos氏は言います。
このアイデアは今ではよく受け入れられていますが、当時は進化は遅いプロセスであるという定着した信念に反していました。, “これはダーウィンが間違ってしまった数少ないことの一つです”とLosos氏は言います。 彼はanolesを彼のライフワークにすることにしました。
彼はすぐにハリケーンを数えなければならなかった。 カリフォルニア大学デイビス校を退職したロソスとスピラーは、競争の影響を研究するためにグレート-エクスマから島を選んだ。 いくつかでは、彼らは二つの地元の種、緑と茶色のアノールを導入し、他のものには、単に単一の種を導入しました。 最初の3年間で、彼らは両方の種類の島で、茶色のトカゲが緑のアノールを茂みの中に高く押し込んでいることに気づきました。, 彼らは緑のanolesが絶滅するだろうかどうかを見ることができる前に、リリーは、実験を台無しにヒットしたときです。
“すべてを詰め込んであきらめるのはとても簡単だったでしょう”と、Lososの元学生で現在はアイダホ大学の進化生物学者であるLuke Harmonは言います。 代わりに、LososとSpillerはこの災害を利用して利点を得ました。 彼らはリリの偉大な、しかしまた斑状、影響を文書化しました。 グレートエクスマの南西の島々は、高潮の矛先を感じ、トカゲや植生を欠いていました。 そこでの生活はやり直す必要があります。, 北の島では、風と雨が小枝を切って、葉を食い物にしましたが、少数のトカゲが残っていました、彼らはハリケーンについてのいくつかの論文の最初に報告しました。
この研究は、ハリケーンのような極端な出来事はまれであり、植物や動物にランダムで予測不可能な影響を与えるため、進化を促進しないという広範な仮定に挑戦した。 Lososのグループは嵐が自然選択の代理店である場合もあることを代りに発見した。,
コスタリカのハーバード大学のherpetologyクラスを持つJonathan Losos（前右）は、研究者としてだけでなく、メンターとしての名前を作りました。,
COURTESY OF JONATHAN LOSOS
例えば、2017年にLososのポスドクColin Donihue、フランス国立自然史博物館のCNRSに所属する機能形態学者Anthony Herrelらは、そこに住むアノールの体の比率を測定するために、タークスとカイコスの二つのケイを訪れた。 彼らが去った四日後、二つのほぼバックツーバックハリケーンは時速200キロ以上の風で地域を襲った。, チームが数週間後に戻ってトカゲを再測定したとき、生存者はより大きな足指、より長い前肢、およびより短い後肢を有する傾向があることが分かった。
研究室では、研究者らは、これらの形質がトカゲの止まり木を保持する能力にどのように影響するかをテストしました。 強い風の中で、anolesは前肢でぶら下がっていますが、後肢で握りを失います。 送風機を回して、研究者らは、より長い後肢（および風を捕まえるためのより多くの表面積）を有するものが、より容易にパッド入りの表面に彼らの止まり木から吹き飛ばされることを見出した。, 逆に、より短い後肢およびより大きい足指を持つ動物は掛かりました。 ハリケーンの襲来したそうで選択した方に特徴のチームの報告2018年としている。 翌年、彼らは生存者の子孫も大きな足の甲を持っていることを発見し、適応は遺伝的であり、しっかりと握っているだけの反応ではないことを示唆し
チームはその後、カリブ海全体で188種のトカゲの大きさを測定している。 島のハリケーンが多いほど、そこに住むトカゲの足の甲が大きくなると、27日に国立科学アカデミーの手続きで報告されました。, ハリケーンは長期的な進化の影響を持っていたようです。
Lososは、ハーバード大学が進化生物学科に彼を募集しようとして、13年間和州の教授をしていた2005年に呼び出してきました。 セントルイス出身で、ハードコアなセントルイス-カージナルスの野球ファンであった。 彼はハーバード大学で一年間休暇を取ってから最終的に受け入れましたが、ハーバード大学比較動物学博物館のキュレーターシップが含まれていたため、大部分は受け入れられました。 “それはセントルイスが持っていなかった一つのことだった”と彼は回想する。,
そこでは、彼は親切で熱狂的な指導者であるという評判の上に構築し続けました。 “私は彼が高校生に彼が彼の最も近い同僚を与えるのと同じ注意と尊敬を与えるのを見ました”と、テキサス大学オースティン校の元ポスドクであるメリッサ-ケンプ氏は言います。 “彼は常に彼の仕事に焦点を当てているようだが、彼はまた、同時に楽しいの気まぐれな感覚を持っている、”ミケーレ*ジョンソン、元学生とトリニティ大学の進化生物学者は述べています。, Lososは、彼がその顔として撮影したanoleと時計をスポーツし、カモノハシに扮しながら学部生を講義する上ではありません—子供の頃から彼の好きな動物の一つ。
これらの特性と”学生との対話とメンターの方法の面でフリーサイズのすべてがない”という確固たる信念は、Lososが59の大学院生とポスドクのキャリアを立ち上げるのに役立っています。 彼らは多様性を欠いている分野で、少なくとも八つの黒人、ラテン系、およびネイティブアメリカンの学者が含まれ （米国の生物学者の3％は、例えば、アフリカ系アメリカ人または黒人であるが、わずか0。,進化生物学者の3％があります。カリフォルニア大学バークレー校の博士研究員であるAmbika Kamathは、彼女の研究が男性のトカゲが彼らの仲間を囲うために領土を保持しているという長年の考えに挑戦したとき、Lososは彼女を完全に支持したと述べている。 彼女は代わりに、女性が動き回り、仲間の選択において役割を果たすと主張した。 “彼の興奮なしにその仕事をするのはずっと難しかったでしょう”と彼女は回想しています。 Lososはちょうど右のペーパーを得るために彼女と懸命に働き、共著者であって熱望していた。, “いばかりのこの若い褐色の女性がって棄却されて怒ったフェミニズム.”
Kamathと他の学生は、彼らの自信を損なうことなく知的にそれらをプッシュするためのLososを賞賛します。 ハーモンは、Lososがどんなに奇抜であっても、彼の学生からのアイデアを却下することはないと冗談を言う。 代わりに、彼はちょうど一時停止し、”興味深い。”最終的に私はジョナサンは、彼らが”面白い”と思った場合、多分私は、もう少しを通して物事を考える必要があることを考え出した”とハーモンは言います。,
Lososと彼のチームは、カリブ海の島々の生態学と進化についてのアイデアをテストし続けています。 ある最近のプロジェクトでは、現在プリンストン大学のRobert PringleとLososは、生態学の重要な原則をテストしました—トップ捕食者を導入すると生物多様性が増 研究者らは、茶色と緑色のアノールを持つ島に捕食性の地上に生息するトカゲを加えました。 この新しい脅威を逃れるために、茶色のアノールは、通常そこに住んでいた緑のアノールを置き換え、絶滅に向かってそれらを駆動し、葉の中で高くたむ, 従来の知恵とは対照的に、捕食者は島を生物多様性の低下に向けて押し進めているように見えた、と彼らは5月にNatureに報告しました。
ハリケーンのラボシミュレーションからのビデオフレームでは、風が最初にトカゲの後ろ足を外し、動物が完全にグリップを失うまで外側に吹きます。,
Colin Donihue
Lososの元ポスドクの一人が率いるもう一つの最近の研究は、ドミニカに対する侵略的なアノール種の影響を調べた。 20年前まで、島には単一のアノール種が生息していました。 その後、木材の出荷は徐々に広がっている第二の種を導入しました。 ネイティブと侵略者の種がどのように相互作用するかを研究するために、行動生態学者Claire Dufourは、現在モンペリエ大学で、侵略者のためのスタンドイン, ロボットは腕立て伏せを行い、本物のトカゲの積極的なディスプレイを模倣し、あごの下に偽の皮膚のフラップを拡張しました。 これに応じて、侵略者に精通しているネイティブのトカゲは、侵略者が彼らの領土を守るより多くのエネルギーを費やすために原住民を強制してい “私たちの最大の結論は、種が競争し、お互いに否定的な結果をもたらすということです”とLosos氏は言います。
彼のグループが論文を発表し続けているとしても、Lososは彼がこれまでに学んだことを評価しています。, 2017年に出版された著書”Improbable Destinies:Fate,Chance,and The Future of Evolution”では、ハーバード大学の古生物学者スティーブン-ジェイ-グールドが、進化が二度と同じ道を歩むことはないという自然の過程を決定する上でチャンスが大きな役割を果たしていると主張した。 Anolesは逆に証拠を提供し、Lososは書いた：同様の生息地では、彼らは繰り返し同様の体の形、大きさ、および行動を進化させてきました。 この本は一般の人々のために書かれたものでしたが、彼の仲間にさえ印象を与えました。, “私は30年以上にわたって進化を研究してきましたが、この本は生物学と進化について知っていると思ったことを再考させました”と、ルイジアナ州立自然科学博物館の進化生物学者でヘルペトロジーのキュレーターであるクリストファー-オースティンは述べています。
ロソスは2018年にハーバード大学を去り、WashUでの新しい仕事と彼の故郷、彼の猫、そして成功した不動産のキャリアを持っており、マサチューセッツ州に彼に従っていなかった彼の妻に戻る見通しに魅了されました。, 彼は現在、ミズーリ植物園、セントルイス動物園、WashUの専門家を結びつける生物多様性研究イニシアチブであるLiving Earth Collaborativeを率いています。 彼は彼の好きな種のもう一つである家の猫の進化についての本に取り組んでいます。
そして、彼はまだハリケーンを避けています。 Lososたちは、バハマのいくつかの島に導入した捕食性トカゲの長期的な進化的影響を評価しようとしている。 “私たちがそこに着くかどうかはわかりません”と彼は言います。 数年ごとにハリケーンが来て、進化するトカゲを吹き飛ばします。