研究人员发现了对青蛙和蟾蜍颜色模式演变的见解

纽约大学阿布扎比分校(NYUAD)的一组研究人员发现了青蛙和蟾蜍(统称为无尾蜥)颜色图案演变的新见解。动物颜色图案可以帮助它们伪装周围环境，避免被猎物或捕食者发现。许多无尾目动物的背部都有一条浅色条纹，从上方观察时，会产生这种动物被分成两半的视觉错觉，从而迷惑视觉导向的捕食者。虽然这种颜色模式在世界各地的青蛙中很普遍，但人们对其进化或遗传起源知之甚少。

在他们发表在《分子生物学与进化》杂志上的论文中，纽约大学进化基因组学实验室的研究人员完成了一项广泛的比较分析，其中包括2,700多种无尾目动物，以进一步了解脊椎条纹的进化历史。他们发现脊椎条纹已经进化了数百次，并被选择用于陆地栖息地，在这些栖息地中，直接来自上方的视觉捕食者(例如哺乳动物或鸟类)更为普遍。相比之下，与其他栖息地相比，这种模式在树栖世系(生活在树上的世系)中丢失的频率要高得多。虽然对生活在地面上的青蛙有益，但这种颜色模式可能对生活在树上的青蛙不利。

为了解该图案的遗传基础，研究人员重点研究了埃塞俄比亚草蛙Ptychadenarobeensis，它具有多态性——这意味着它以多种形式呈现脊椎条纹特征——宽、细或不存在。他们发现ASIP基因与该物种的条纹图案有关。这种遗传变异影响ASIP在不同形态中的表达水平，较高的表达导致宽条纹，较低的表达导致细条纹。

他们还比较了密切相关的青蛙物种的基因，发现虽然它们呈现相同的条纹图案，但它们不具有在P.robeensis中发现的遗传变异。这使研究人员得出结论，在P.robeensis中发现的条纹等位基因是最近进化的。研究人员进一步得出结论，无尾目动物的脊椎条纹进化迅速，这可能使物种能够适应环境变化或可变条件。

这项研究是对无尾动物脊椎条纹适应性价值的首次大规模研究，其进化史至今仍未得到很好的了解。这项研究还首次在ASIP基因和无尾目动物的颜色模式之间建立了联系。ASIP是一种在哺乳动物中得到充分研究的基因，已知与黑色素生成和颜色变化有关。它与青蛙的颜色模式有关的事实为无尾动物颜色模式和脊椎动物的比较研究开辟了新的研究途径。

“我们的研究结果表明，青蛙和蟾蜍的脊椎条纹在进化生物学领域具有巨大潜力，因为它代表了重复进化的一个明显例子。因此，研究其他物种的这种颜色模式可以帮助我们了解进化在多大程度上可预测地采用当相同的表型在相似的选择压力下进化时，相同的分子路径，”纽约大学进化基因组学实验室的研究助理SandraGoutte博士说。“我们的团队确定ASIP在无尾动物着色中的作用也可以指导未来脊椎动物的比较研究。”