三种颜色模型的拟合状态之间的估计转换速率比备选模型更受支持(表S1,2)。这三个模型显示了相似的结果,除了一些估计速率非常低的转换。每个圆的半径与该状态中物种的对数转换数成比例。箭头粗细反映了估计的转换率,该转换率也由每个箭头旁边列出的值给出(那些可能的但未描述的转换率具有不等于零的估计转换率)。Credit: Science(2023). DOI: 10.1126/science.ade5156
据美国物理学家组织网(by Bob Yirka, Phys.org):三个进化生物学家,两个在卡尔顿大学,另一个在首尔国立大学,显然已经解决了信号论的悖论——动物如何进化出鲜艳的颜色来警告捕食者它们有毒的本性。在他们发表在《科学》杂志上的论文研究中,卡尔·雷夫勒-亨利、昌库·康和托马斯·谢拉特对1000多种青蛙、蝾螈和蝾螈的家谱进行了分析。
多年来,进化生物学家一直困惑于似乎自相矛盾的信号论,即青蛙等动物会长出鲜艳的颜色来警告潜在的捕食者,吃了它们会让它们生病,甚至杀死它们。这些颜色是如何进化而来的?脱颖而出的动物往往是第一个被捕获并吃掉的,这阻止了更鲜艳颜色的进化。在这项新的努力中,研究小组着手解决这个谜。
这项工作涉及分析1100种青蛙、蝾螈和蝾螈的家谱,以新的方式寻找象征性进化的证据——通过将它们分成比以前更多的类别——五个而不是两个:明显的、神秘的、部分明显的、完全明显的和多态的。
他们发现几个有象征意义的物种的祖先有隐藏的颜色,或者在某些情况下,没有颜色。在那些有颜色的人身上,祖先们拥有可以按需显示的颜色。这类生物在逃跑时往往会露出颜色,或者作为一种信号。研究人员认为,这表明语义化的进化可能是一个逐步的过程。
一种生物,如青蛙,首先发展出一定数量的颜色作为一种信号机制。接下来,它会产生一种威慑,比如味道不好的疣或者致命的毒液。接下来,更多的颜色产生,等等。
最终,像箭蛙这样的生物进化了。它的霓虹般明亮的颜色并没有吸引捕食者,而是警告人们攻击或食用它会有严重的风险。仅仅触摸这种青蛙的皮肤就会带来严重的后果,如肿胀、恶心和麻痹。