猩紅王蛇正在追逐一個進化幽靈。在北卡羅來納州的沙丘森林中,這種無害的蛇類已經進化得更像50多年前在該地區消失的一種有毒物種。
猩紅王蛇( Lampropeltis elapsoides)完美地模仿了致命珊瑚蛇(Micrurus fulvius)的條紋圖案,以至於人們使用助記韻律來區分它們,例如:“紅黃相碰必喪命,紅黑相碰保太平。” 這些物種在北美東南部的大部分地區並肩而居。猩紅王蛇利用擬態來欺騙捕食者,例如猛禽紅尾鵟,它們熱衷於避免攻擊這種有毒的爬行動物。
沙丘地區,一片位於卡羅來納州東部的松樹和橡樹林,曾經是這兩種蛇類的棲息地,但北卡羅來納大學教堂山分校的進化生物學家克里斯·阿克卡利說,珊瑚蛇在 20 世紀 60 年代從該地區消失了。他和他的同事大衛·芬尼格對生物擬態如何進化很感興趣,他們想知道珊瑚蛇的滅絕是否會影響猩紅王蛇的顏色模式。
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為了找出答案,阿克卡利和芬尼格比較了珊瑚蛇滅絕後 40 年間從沙丘地區收集的猩紅王蛇,並將它們與佛羅里達狹長地帶的王蛇進行了比較,那裡的珊瑚蛇仍然存在。他們預計沙丘地區的猩紅王蛇會開始進化漂移,並且看起來越來越不像珊瑚蛇。
阿克卡利說:“當我去收集資料時,我看了看資料,然後說,‘這不可能’”。近年來收集的沙丘地區的王蛇比 20 世紀 70 年代收集的蛇(往往有更大的黑色條帶)更像珊瑚蛇——紅色和黑色條帶的尺寸更相似。他和芬尼格在同一時期在佛羅里達狹長地帶的蛇身上沒有檢測到這種變化。他們今天在《生物學快報》上報告了他們的研究結果。
阿克卡利說,這個結果是有道理的。“如果你是捕食者,而且你在像佛羅里達這樣的珊瑚蛇無處不在的地區,那麼你應該避免任何看起來像珊瑚蛇的東西,”他說。“如果你在北卡羅來納州,那裡的珊瑚蛇真的非常稀有,那麼捕食者有時可以從攻擊[模仿者]中獲益。”
阿克卡利預測,沙丘地區的猩紅王蛇最終應該不再像珊瑚蛇。“據推測,在某個時候,捕食者會表現得好像沒有珊瑚蛇一樣,他們應該不加區分地攻擊它們。” 他認為,獵物短缺可能會提供契機。
但渥太華卡爾頓大學的進化生物學家湯姆·謝拉特不太確定猩紅王蛇的擬態會隨著時間的推移而變得粗略。“許多捕食者——尤其是鳥類——是移動的,可能會訪問模型存在的地點,這可能解釋了為什麼對擬態的選擇仍然存在。”
本文經《自然》雜誌許可轉載。該文章於 2014 年 6 月 11 日首次發表。