动物体色的多样性一直是进化生态学的核心谜题之一。从达尔文时代起，科学家们就试图解释为何某些颜色在某些环境中更常见。对于地球上最成功的陆生脊椎动物类群——有鳞目（包括蜥蜴和蛇）而言，其体色曾被广泛认为受温度、捕食压力或性选择驱动，但全球尺度下的规律始终存在争议。更棘手的是，过去研究多聚焦当代环境，而忽略了两亿年演化史中气候剧变的影响。

比利时安特卫普大学Matthew D. Shawkey团队在《Nature Communications》发表的研究，首次将古气候记录与宏观进化分析结合，揭示了栖息地开放性作为颜色演化的“隐形推手”。研究人员构建了涵盖1372个物种的全球数据库，整合了栖息地类型、海拔、纬度等六类生态变量，通过系统发育比较方法（Phylogenetic Comparative Methods）和奥恩斯坦-乌伦贝克（OU）模型，重建了有鳞目亮度演化史。

关键技术包括：1) 基于Whittaker生物群落分类的栖息地开放度量化；2) 使用δ¹⁸O作为古温度代理指标；3) 贝叶斯框架下的多模型比较；4) 测量误差校正的演化速率分析；5) 覆盖95百万年的化石校准分子钟定年。

主要结果

颜色变异与演化模式
全球分布图显示，草原、沙漠等开放栖息地的物种显著更亮（亮度均值41%），而森林物种较暗（34%）。系统发育信号分析（Pagel’s λ=0.75）表明亮度具有强谱系保守性，但关键节点如鬣蜥科（Iguanidae）在白垩纪-古近纪交界时亮度提升至48%。

生态变量的选择压力
全类群模型中，栖息地开放性是唯一稳定关联亮度的因子（开放vs封闭：效应值+7%）。小体型物种（如石龙子科Scincidae）还受海拔和体重交互影响——低海拔区的小个体更亮，暗示体型约束下的热调节策略。

古气候驱动的演化加速
亮度演化速率与δ¹⁸O波动显著相关（r=0.82），在中新世-上新世干旱期（5-2.5百万年前）出现爆发式增长。例如，角蜥科（Phrynosomatidae）的演化速率峰值（σ²=6.02）与全球降温事件同步，支持“气候-栖息地-表型”级联适应假说。

结论与意义
这项研究突破了传统“温度直接选择颜色”的认知框架，提出三层机制：1) 干旱化促使栖息地开放；2) 开放环境的光热负荷增加；3) 高反射色减轻生理压力。δ¹⁸O作为古栖息地开放度的替代指标，为预测未来气候变化下的生物响应提供了新工具。研究还解释了为何某些科（如蟒科Varanidae）未显示环境关联——其体型优势可能缓冲了选择压力。这些发现将微观适应过程与宏观地质事件巧妙联结，为生物多样性保护策略提供了深层时间维度参考。

打赏

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