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[2010.10.20] 进化与毛色: 适宜的斑点

2010-10-25 20:45| 发布者: lilywizardry| 查看: 6690| 评论: 10|原作者: mzxmm

摘要: 一些猫科动物纯色而另一些却有斑纹的缘由

087 Science and technology - Evolution and coat colour.mp3

本文由译者 mzxmm 提供 点击此处阅读双语版

进化与毛色

适宜的斑点

一些猫科动物纯色而另一些却有斑纹的缘由

美洲豹是如何得到它的斑点的，众所周知，这是鲁德亚德·吉卜林的名著《原来如此》中一篇文章所探讨的话题。吉卜林认为它们（斑点）来自于人类朋友的手印。而更可信的是，他将这些斑点的作用解释为：打散动物的视觉外形以便于在森林斑驳的光影下隐藏自身。

现如今，美洲豹的“人类手印”理论已不再流行。取而代之的是一个被广泛接受而更平淡无奇的理论。该理论基于一种被称为“反应扩散“的斑纹形成机制，引发胚胎阶段细胞分化的化学物质彼此作用影响到表皮细胞的形成，从而产生（外表）斑纹。但是这种理论也有其难于圆说之处。仅自然选择到底能产生多少种类似进程，就仍未查明。

“反应扩散“机制（能够在实验室环境使用标准试剂来产生）是简单及确定的。这种简单的反应有时创造出令人费解的斑纹，而这可能只是出于偶然。然而，斑纹的细节能够通过诸如化学物质扩散的快慢而产生差异。这却是可以选择的。不同的猫科动物确实有不同的斑纹。所以在威廉·艾伦带领下的布里斯托尔大学研究人员正解构这些斑纹，尝试把这些元素特征对应到猫科动物的习性和栖息地，从而揭示该斑纹是否正在进化。本周，他们在《英国皇家学会学报》发表了他们的研究结果。

“反应扩散“过程能够通过计算机进行模拟，而程序的参数用于产生匹配那些猫科动物毛色的斑纹。研究人员希望，这将会有助于解释到底是怎么回事。他们搜集互联网上的野生猫科动物图片，为37个品种中每个品种各挑选出6张最好的图片，而且动员志愿人员挑选出最接近真实毛色的程序输出。

所生成的斑点有五个参数：毛色的纯度、斑点的不规则度、复杂度、尺寸及图案是否有明显的方向性。志愿者挑选出的与天然斑点最匹配的人造斑点几乎是完全一致的。这使得艾伦能够评估每个物种的斑点图案对应于哪些参数，以及它们的习性影响到哪些参数。

最大的区别——毫无出奇，但容易去验证——是丛林猫科动物有斑点，而纯色的猫科动物大半生活在开阔的郊野。在这一点上，吉卜林是对的。虽然一个基于品种间血统的分析显示进化路线可能是从有斑点转到无斑点，而反之亦然，这可能是由栖息地所决定的。而且，一个物种越倾向于丛林生活，它的斑纹就越不规则，也越趋于复杂化（尺寸和方向则不受影响）。即使同样以丛林为栖息地，也是有区别的。那些越倾向于生活在树上（相对于倾向生活在树与树之间的空地而言）的物种有更不规则和更复杂的斑纹。而且，关键的是，一个猫科动物身上的斑纹跟它的社会地位没有任何关联。这给另一种有关毛色纹理的解释以迎头痛击，该解释认为斑点是在同种群动物间的某些标志形式。

艾伦和他的同事也作了另一项调查。某些品种的猫科动物有规律地产生“黑化”现象——其中所谓的黑豹（确切地说，是黑化的美洲豹）是最为常见的。

数据似乎排除对于黑化现象的明显解释：即认为拥有不寻常外观的黑色猫科动物有更高的捕猎成功率，因为他们的猎物并不会密切留意看起来像他们那样的掠食者。虽然黑化现象在那些有复杂生活习性的物种间特别普遍，即那些拥有大范围栖息地，昼夜都活动，以及移动在空地和树林上的物种。黑化现象在上述环境中有什么优势仍不清楚。也许，这是一个属于吉卜林的话题：“美洲豹是如何得到纯黑毛色的”

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