Polimorfizm (wielopostaciowość) w obrębie gatunku czy populacji może mieć duże znaczenie adaptacyjne. Na przykład różne typy ubarwienia sprawiają, że przynajmniej niektóre osobniki w obrębie populacji będą mogły zasiedlać dość zróżnicowane środowiska a w przypadku nagłych zmian poradzą sobie w nowych warunkach – zarówno w kontekście czynników abiotycznych jak i związanych z przyrodą ożywioną. Ubarwienie może wypływać na zdolność do maskowania się, interakcje drapieżnik-ofiara (niezależnie jaką rolę w takiej relacji dane zwierzę zajmuje), termoregulacji (i tym samym szereg czynności fizjologicznych), zdobycie partnera i tak dalej. Wynika z tego prosty wniosek: populacje polimorficzne mają większe szanse na przetrwanie zmian środowiskowych – przeszłych, teraźniejszych i przyszłych – takich jak zmiany klimatu, dostępności pożywienia czy presji drapieżników.

Jeżeli rzeczywiście polimorficzne gatunki mają większe szanse na przetrwanie przeróżnych zmian środowiskowych, powinny być starsze niż formy monotypowe. Taką hipotezę postanowili przetestować Ligia Pizatto z Uniwersytetu w Sydney oraz Sylvain Dubey z Uniwersytetu w Luzannie i wyniki swoich badań ogłosili w pracy opublikowanej w Biological Journal of the Linnean Society [1].

Wiek badanych gatunków autorzy określali w sposób opisany wcześniej w pracy Dubeya i Shine’a [2], którą jakiś czas temu omawiałem. Następnie autorzy skonfrontowali dane dotyczące wieku poszczególnych linii (gatunków) z wiedzą na temat polimorfizmu ich ubarwienia. Autorom udało się zgromadzić pełne dane (to znaczy dotyczące ich filogenezy oraz zmienności ubarwienia) dla 67 gatunków węży (22 Viperidae, 22 Colubridae, 10  Elapidae, 9 Leptyphlopidae, 1 Typhlopidae, 2 Boidae i 1 Homalopsidae).

Przeprowadzone analizy wykazały, że wiek poszczególnych gatunków by nieznacznie skorelowany ze sposobem rozrodu (gatunki jajorodne wydają się być nieco starsze niż żyworodne). Dużo istotniejsza okazała się być korelacja wieku gatunku z jego polimorfizmem. Tu formy o zróżnicowanym ubarwieniu okazują się zdecydowanie starsze niż przedstawiciele linii monomorficznych. Wiele młodych gatunków, takich jak pończosznik Thamnophis validus, nerodie Nerodia taxispilota, Nerodia rhombifer, grzechotniki Crotalus cerastes, Crotalus tigris, Crotalus ruber, Crotalus atrox oraz Guinea bicolor, Leptotyphlops kafubi, i większość przedstawicieli kobr (Naja) jest monomorficznych. Oczywiście, obraz nie jest aż tak oczywisty, ponieważ sporo młodych form, takich jak na przykład nerodia (Nerodia fasciata), Hoplocephalus stephensii, Drysdalia coronoides, Drysdalia mastersii czy kobra Naja haje jest polimorficznych a najstarsze z badanych gatunków, Leptotyphlops nigricans, Leptotyphlops scutifrons i Leptotyphlops sylvicolus są monomorficzne.

Przewaga jajorodności wśród starszych gatunków może wynikać z tego, iż taki właśnie sposób rozrodu jest ancestralny dla gadów. Żyworodność ewoluowała wielokrotnie, ale jest w tej grupie zawsze nowym nabytkiem. Przewaga polimorfizmu wśród starszych form wynika najprawdopodobniej z tego, że takim gatunkom łatwiej przetrwać zmiany klimatu i dostosować się do nowych warunków otoczenia. Łatwiej też znaleźć im stosowne refugia i zasiedlać szersze areały, co zwiększa szanse na przetrwanie. Natomiast istnienie form monomorficznych autorzy tłumaczą między innymi niedawnymi epizodami selekcji (ubarwienie może być jednym z czynników wpływających na wybór partnera lub prowadzi pośrednio do rozdzielenia populacji poprzez preferowanie innych biotopów przez poszczególne odmiany barwne). Co ciekawe, wśród gatunków zagrożonych przeważają właśnie formy monomorficzne, co przemawia za większymi zdolnościami adaptacyjnymi gatunków polimorficznych.

Ciekawe, jak wygląda kwestia zasięgu takich polimorficznych gatunków? Jaszczurka zwinka (Lacerta agilis), jaszczurka żyworódka (Zootoca vivipara) wykazują spore zróżnicowanie w ubarwieniu i jednocześnie charakteryzują się bardzo dużym zasięgiem występowania (żyworódka na zachodzie sięga do Wysp Brytyjskich a na wschodzie do Chin!). Podobnie, zaskroniec (Natrix natrix) jako gatunek również jest mocno zróżnicowany i również zasiedla bardzo duży areał. Podobnie jak azjatycka agama Calotes versicolor czy efa piaskowa (Echis carinatus) występująca od północnowschodniej Afryki po środkową Azję. Z drugiej strony są też gatunki o bardzo dużym stopniu polimorfizmu a jednocześnie o ograniczonym zasięgu (np. trwożnica malabarska Trimeresurus malabaricus). Cóż, czas pokaże, czy czynniki te również są ze sobą powiązane.

[1] Pizzatto L., Dubey S. 2012: Colour-polymorphic snake species are older. Biological Journal of the Linnean Society, 107: 210–218.

[2] Dubey S., Shine R. 2012: Are reptile and amphibian species younger in the Northern Hemisphere than in the Southern Hemisphere? Journal of Evolutionary Biology 25: 220-226.

Reklamy