Bil je avgust 2017, nekaj dni, preden bi katastrofalni orkan preplavil majhen karipski otoški arhipelag Turkov in Caicosa, nekateri prebivalci pa so bili na žalost nepripravljeni. Medtem ko so bili otočani zasedeni z opremljanjem hiš ali izleta iz države, je bilo mnogim endemičnim otoškim kuščarjem manjkalo evolucijskih kock, da bi se spoprijeli s prihajajočim potopom.
Colin Donihue, podoktorski študent Nacionalne znanstvene fundacije na univerzi Harvard, in njegovi sodelavci so pravkar zaključili študijo, v kateri so snemali, ujeli in merili anore Turke in Caicos, da bi preverili, ali je načrtovano izkoreninjenje invazivnih črnih podgan na otoki bi imeli kakršen koli vpliv na vedenje in telesa kuščarjev.
Vse je šlo po načrtu do štirih dni po odhodu Donihueja. Orkan Irma je zadel Turks in Caicos, preden se je odpravil proti severozahodu, da bi udaril na celinsko Florido, nato pa je po orkanski Mariji približno dva tedna pozneje sledil uničujoči sled, ki bo pustošil na Portoriku in Dominiki.
Raziskovalca so takoj zaskrbeli kolegi, ki delajo na drugih vidikih projekta izkoreninjenja podgan. Toda potem, ko so začetne grožnje zamrle, so se njegove misli preusmerile v znanost - raziskava kuščarjev, ki jo je pomagal izvajati pred dnevi, je ponudila redko priložnost, da se ugotovi ne le, kakšni vplivi so nevihte vplivale na populacijo kuščarjev, ampak kakšne lastnosti najbolje opremljenih kuščarjev za preživetje nevihta.
"Spoznali smo, da smo v edinstvenem položaju, saj smo si zadnje oči ogledali te kuščarje, " pravi. Šest tednov po odhodu Donihueja je bil spet na otoku in ponovil meritve kuščarjev.
Lokacija Pine Cay in Water Cay glede na orkana Irma in Maria. Orkan Irma je 8. septembra 2017 neposredno prizadel Turke in Caicos (črni krog). Dva tedna pozneje, 22. septembra, je arhipelag v zahodni Indiji spet prizadel orkan Marijo. (Donihue et al. Podatki na zemljevidu: Google, © 2018 DigitalGlobe) On in njegovi sodelavci so ugotovili, da številni kuščarji nevihte niso preživeli, in tisti, ki so to verjetno storili zahvaljujoč ključnim razlikam v telesnem deležu.
Medtem ko so druge raziskave preučile učinke orkanov na živali, kot so ptice, žabe in primati, se večinoma ukvarjajo s posledicami, saj raziskovalcem težko napovejo pot prihodnjih neviht. Donihue pravi, da je ta nova študija, objavljena danes v reviji Nature , prvovrsten pogled na fizične lastnosti prebivalstva pred in po njih.
"To, kar smo dokumentirali, je močan primer naravne selekcije zaradi orkana, " pravi Donihue.
Na obeh potovanjih sta raziskavo opravila s prehodom skozi dva majhna otoka Turks in Caicos - Pine Cay in Water Cay. Po teh poteh bi lovili kuščarje z uporabo dolgih drogov, opremljenih z drsnimi vozli na koncu. Na prvem potovanju so v laboratorij odpeljali približno 70 kuščarjev in izmerili njihove različne dele telesa.
Kuščarji Anolis imajo specializirane palčke, ki jim omogočajo, da se oprimejo gladkih površin. Raziskovalci so naredili makro fotografije palčkov in izmerili njihovo površino. Ugotovili so, da so vrhovi preživelih kuščarjev po orkanu bistveno večji od tistih prej. (Colin Donihue) Na povratnem potovanju Donihue pravi, da je bil priča velikim opustošenjem, tako človeških struktur kot dreves in puščave, s strehami, odstreljenimi od hiš, prevrnjenimi drevesi in rastlinjem, odstranjenim z listja. Raziskovalci so si prizadevali bistveno težje, da bi ujeli dovolj kuščarjev zaradi sorazmernega pomanjkanja anolov, na koncu pa jih je bilo več kot 90.
V povprečju so ugotovili, da so preživeli manjši in so imeli različne fizične lastnosti.
Blazine na nogah na sprednjih nogah so bile približno 9 odstotkov večje, medtem ko so bile blazinice na zadnjih nogah približno 6 odstotkov večje. Donihue pravi, da bi bile večje blazinice za prste ključnega pomena, saj bi jim podobni gekoni nastavki omogočili boljši oprijem na vejah ali listih pred vetrovi na ravni orkanov.
Znanstveniki so ugotovili, da so sprednje noge preživelih preživele v povprečju za približno dva odstotka daljše, a presenečeni so ugotovili, da so zadnje noge približno 6 odstotkov krajše.
Da bi odkrili, zakaj, so izvedli še en poskus na ujetih anolovih in si ogledali njihove strategije preživetja. Puščajo vetrove na orkanskem vetru z uporabo puhala listja na zajetih anoljih na lesenem stenju, podobnem drevesni veji. Kuščarji so najprej postavili pesti med seboj in veter je nato racionaliziral svoje telo, da bi se čim manj izpostavil umetni gredi. Roke so privezali ob telo in jih sklonili z glavo navzdol, vendar so raziskovalci opazili, da so bile zadnje noge vidno izpostavljene celotni sili vetra.
"Ko se je hitrost vetra čedalje bolj povečevala, bi te zadnje noge lovile čedalje več vetra, ki delujejo kot jadra, dokler na koncu ne odpihnejo zadnjih okončin s sedla, " pravi Donihue.
(V tem poskusu ni bil poškodovan noben kuščar in vsi so bili izpuščeni do svojega prvotnega zajetja.)
Anoleji bi se nekaj časa obesili s sprednjimi udi, preden bi jih odpihnili v oblazinjeno steno zadaj. "Nobeni kuščarji niso bili poškodovani, vsi so bili vrnjeni nazaj na mesto zajemanja, " poudarja Donihue, vendar dodaja, da bi med dejanskim orkanom kuščarje z večjimi zadnjimi nogami verjetno odpihnili v morje.
Pravi, da je mogoče, da so se nekateri kuščarji s temi lastnostmi med nevihtami vpihnili v Pine in Water cays, vendar je malo verjetno. "To je naravna selekcija v akciji, " pravi.
Še vedno posnetki, ki prikazujejo vedenje kuščarja v simuliranih pogojih vetra (Colin Donihue) Martha Muñoz, profesorica biologije na Virginia Polytechnic Institute in Državni univerzi, ki preučuje kuščarje in salamanderje, pravi, da je študija navdušujoča in "res kul", saj prikazuje primer evolucije, ki se dogaja v realnem času - nekaj, kar znanstvena skupnost ni mislila možno pri vretenčarjih, dokler študija, objavljena leta 2006, ni pokazala, kako lahko suša vpliva na naravno selekcijo med Darwinovim plavutom.
"Mislim, da bogati naše razumevanje, kako se organizmi odzivajo in na njih vplivajo sodobni selektivni pritiski, " pravi Muñoz, ki ni sodeloval v Donihuejevi študiji.
Donihue pravi, da je treba izvesti nadaljnje raziskave, da bi ugotovili, ali se bo ta naravna selekcija razširila na naslednjo generacijo anolov Turkov in Caicosa, toda Muñoz ne bi bil presenečen, če bi videl izboljšano oprijemljivo zmogljivost kuščarjev, ki se premikajo naprej.
"Evolucija nas šokira, kako hitra je lahko, " pravi. "Za opazovanje evolucije, ki se dogaja tudi pri vretenčarjih, potrebujete samo eno generacijo."
Donihue verjame, da je možno, da si bodo anolomi povrnili večje zadnje noge, saj jim vsakodnevno življenje pomaga, da skočijo, da se izognejo plenilcem ali lovijo plen.
"V svojem okolju so nenehne povratne informacije, " pravi in dodaja, da tisti, ki so prilagojeni nekaterim pogojem, ne bodo mogli preživeti drugih.
David Spiller, projektni znanstvenik na kalifornijski univerzi, Davis, ki je sodeloval v študiji o vplivih orkanov Irene leta 2011 in Sandy v letu 2012 na stopnji populacije kubanskih rjavih anolov ( anolis sagrei ) na majhnih otokih na Bahamih, skrbi da podnebne spremembe lahko negativno vplivajo na to povratno informacijo, če orkani postanejo pogostejši in vse bolj uničujoči, kot je bilo predvideno.
"Če se motnje še pogosteje, vrste ne bodo prilagojene tako tudi njihovemu okolju, " pravi Spiller, ki ni bil vključen v Donihuejevo študijo. "To jih ohranja iz ravnovesja."
Muñoz se strinja: "Kaj pa, če so lastnosti, ki vam omogočajo, da preživite velik vpliv, v nasprotju z lastnostmi, ki so iz drugih razlogov običajno izbrane?"
