Bylo to srpen 2017, několik dní před katastrofickým hurikánem, který se prohnal malým karibským ostrovním souostrovím Turks a Caicos a někteří obyvatelé byli žalostně nepřipraveni. Zatímco ostrovani byli zaneprázdněni vybavováním domů nebo létáním ze země, mnoho endemických ostrovních ještěrek postrádalo evoluční kotlety, aby se vypořádaly s nadcházející potopou.
Colin Donihue, postdoktorandský kolega National Science Foundation na Harvardské univerzitě, a jeho kolegové právě zabalili studii, ve které natáčeli, zajali a měřili Turky a Caicos anoly ve snaze zjistit, zda je plánovaná eradikace invazivních černých krys na ostrovy by měly jakýkoli vliv na chování a těla ještěrek.
Všichni šli podle plánu až čtyři dny poté, co Donihue odešel. Hurikán Irma zasáhl Turky a Caicos a poté se přesunul na severozápad, aby zasáhl pevninu na Floridě. Po její ničivé stopě následovaly asi o dva týdny později hurikán Maria, který pokračoval v porážce Portorika a Dominiky.
Výzkumník byl okamžitě znepokojen kolegy pracujícími na dalších aspektech projektu eradikace potkanů. Ale poté, co počáteční hrozby zmizely, se jeho myšlenky obrátily na vědu - ještěrčí průzkum, kterému pomáhal s vedením dní předtím, představoval vzácnou příležitost určit nejen to, jaké účinky bouře mají na populaci ještěrky, ale jaké vlastnosti nejlépe vybavené ještěrky přežít bouře.
"Uvědomili jsme si, že jsme v jedinečné pozici, protože jsme měli na tyto ještěrky poslední oči, " říká. Šest týdnů poté, co Donihue odešel, se vrátil na ostrov a opakoval ještěrka.
Umístění Pine Cay a Water Cay s ohledem na hurikány Irma a Maria. 8. září 2017 hurikán Irma přímo zasáhl Turky a Caicos (černý kruh). O dva týdny později, 22. září, znovu zasáhlo souostroví v západní Indii, tentokrát hurikán Maria. (Donihue et al. Mapová data: Google, © 2018 DigitalGlobe) On a jeho kolegové zjistili, že mnoho ještěrek ještě nepřežilo bouři, a ti, kteří to pravděpodobně udělali díky klíčovým rozdílům v jejich tělesných proporcích.
Zatímco jiný výzkum se zaměřil na účinky hurikánu na zvířata, jako jsou ptáci, žáby a primáti, většinou se zabývají následky, protože je obtížné pro vědce předvídat cestu budoucích bouří. Donihue říká, že tato nová studie, která byla dnes zveřejněna v časopise Nature , je prvotřídním pohledem na před a po fyzických vlastnostech populace.
"To, co jsme zdokumentovali, je silný případ přirozeného výběru kvůli hurikánu, " říká Donihue.
Při obou výletech provedli průzkum procházkami přes dva malé ostrovy v Turcích a Caicos - Pine Cay a Water Cay. Chytili ještěrky podél těchto stezek pomocí dlouhých tyčí vybavených na konci skluzem. Při první cestě vzali asi 70 ještěrek zpět do laboratoře a změřili různé části těla.
Anolis ještěrky mají specializované tosticky, které jim umožňují držet se hladkých povrchů. Vědci pořídili makro fotografie špiček a změřili jejich povrchovou plochu. Zjistili, že špalíky přežívajících ještěrek po hurikánu byly podstatně větší než ty z dřívějších. (Colin Donihue) Na zpáteční cestě Donihue říká, že byl svědkem značné devastace lidských struktur i stromů a divočiny, se střechami odfouknutými domy, převrácenými stromy a vegetací zbavenou jejích listů. Vědci pracovali výrazně těžce, aby chytili dostatek ještěrek kvůli relativnímu nedostatku anolů, ale nakonec skončili s více než 90.
V průměru zjistili, že přeživší byli menší a měli odlišné fyzikální vlastnosti.
Polštářky na předních nohách byly o 9 procent větší, zatímco polštářky na zadních prstech byly o 6 procent větší. Donihue říká, že větší špičky na nohou by byly kritické, protože doplňky jako gecko by jim umožnily lepší přilnavost na větvích nebo listech tváří v tvář větru na hurikánu.
Vědci zjistili, že přední nohy přeživších byly v průměru o 2 procenta delší, ale byli překvapeni, když zjistili, že zadní nohy jsou o 6 procent kratší.
Aby zjistili proč, provedli další experiment na zachycených anolách, aby viděli jejich strategie přežití. Uvolnili větry na úrovni hurikánu pomocí listového dmychadla na zachycovacích anolách na dřevěném okounu podobném větvi stromu. Ještěrky nejprve umístily okouno mezi sebe a vítr a poté zefektivnily své tělo, aby se vystavily umělým vichrám. Zastrčili ruce blízko těla a sklonili hlavu dolů, ale vědci si všimli, že jejich zadní nohy byly nápadně vystaveny plné síle větru.
"Když se rychlost větru stále více zvyšovala, tyto zadní nohy by zachytávaly stále více a víc větru, jakoby fungovaly jako plachty, až nakonec byly zadní končetiny odpáleny z okouna, " říká Donihue.
(V tomto experimentu nebyli poškozeni žádní ještěři a všichni byli propuštěni do původního stavu.)
Anole se na chvíli zastavili svými předními končetinami, než byli odfouknuti do čalouněné zdi za sebou. "Nebyli zraněni žádní ještěrci, všichni byli vráceni zpět do svého zajetí, " zdůrazňuje Donihue, ale dodává, že během skutečného hurikánu by ještěrky s většími zadními nohami byly pravděpodobně vyhozeny do moře.
Říká, že je možné, že někteří ještěři s těmito vlastnostmi byli během bouřek vhozeni do borovicových a vodních cays, ale je to nepravděpodobné. "Je to přirozený výběr v akci, " říká.
Stále záběry znázorňující chování ještěrů v simulovaných podmínkách silného větru (Colin Donihue) Martha Muñoz, profesorka biologie na Virginia Polytechnic Institute a State University, která studuje ještěrky a mloky, říká, že tato studie je vzrušující a „opravdu cool“, protože ukazuje příklad evoluce probíhající v reálném čase - něco, co si vědecká komunita nemyslela možné u obratlovců, dokud studie zveřejněná v roce 2006 neprokázala, jak by sucho mohlo ovlivnit přirozený výběr mezi Darwinovými pěnkavami.
"Myslím, že to obohacuje naše chápání toho, jak organismy reagují a jsou ovlivněny současnými selektivními tlaky, " říká Muñoz, který se nezúčastnil Donihueovy studie.
Donihue říká, že musí být proveden další výzkum, aby se zjistilo, zda se tento přirozený výběr rozšíří na další generaci anků Turků a Caicos, ale Muñoz by nebyl překvapen, kdyby se zlepšila přilnavost ke ještěrkám.
"Evoluce šokuje, jak rychle to může být, " říká. "K pozorování vývoje, ke kterému dochází i na obratlovcích, potřebujete pouze jednu generaci."
Donihue věří, že je možné, že anole mohou získat zpět své větší zadní nohy, protože v každodenním životě jim tato vlastnost pomáhá skákat, aby se vyhnuli dravcům nebo chytili kořist.
"Jsou ve své neustálé zpětné vazbě ve svém prostředí, " říká a dodává, že ti, kteří jsou přizpůsobeni některým podmínkám, nemusí být schopni přežít ostatní.
David Spiller, projektový vědec na Kalifornské univerzitě, Davis, který byl zapojen do studie o účincích hurikánů Irene v roce 2011 a Sandy v roce 2012 o populačních hladinách kubánských hnědých anol ( anolis sagrei ) na malých ostrovech na Bahamách, obavy že změna klimatu může negativně ovlivnit tuto zpětnou vazbu, pokud se hurikány stanou častějšími a stále destruktivnějšími, jak se předpovídalo.
"Pokud budou poruchy častější, nebudou se druhy přizpůsobovat také svému prostředí, " říká Spiller, který se Donihueovy studie nezúčastnil. "Udržuje je mimo rovnováhu."
Muñoz souhlasí: „Co když vlastnosti, které vám umožní přežít velký dopad, jsou v rozporu s vlastnostmi, které jsou obvykle vybírány z jiných důvodů?“
