【2019年物种日历】9月27日 变色树蜥

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变色树蜥,是我的一个怨念。

很长一段时间以来,我利用闲暇时间在网络上帮助网友鉴定两栖爬行动物的种类,满足对方好奇心的同时,我也能获得第一手信息,是件两全其美的事情。在这其中,被提问频率最高的物种莫过于变色树蜥Calotes versicolor)。


变色树蜥。图片:J.M.Garg / wikimedia

而之所以称其为我的怨念,是因为虽然几乎每天都有回答关于变色树蜥的问题,但来自古北界的我至今还未在野外见过活的变色树蜥,被网友戏称为变色树蜥“最熟悉的陌生人”。

变色树蜥身形轻巧,体长(自吻端至泄殖孔的距离)一般在7~10厘米左右,尾长约有体长的三倍。靠这样一根平衡棒似的长尾,它们可在灌木间潇洒地翻转腾挪,用以追捕猎物或规避掠食者。


变色树蜥长长的尾巴可以充当运动时的平衡棒。图片:Thomas Brown / wikimedia

仔细观察会发现,它们那近圆形的鳞片末端尖锐,表面还有明显的棱脊颈背一列锯齿状的鬣鳞尤为明显,老百姓形象地称呼其为马鬃蛇、鸡冠蛇。又相传如果被它咬到只能等打雷才能令它松口,因而又得 “雷公马”之名。


“鸡冠蛇”帅气的鬣鳞。图片:Sandeep Gangadharan / wikimedia


变色树蜥鳞片的特写示意图,可以看到鳞片上有明显的棱脊。图片:Internet Archive Book Images / flickr

当然,这只是长辈哄骗孩子而杜撰出的故事。变色树蜥性情温顺,只有在被捕捉时才会开口咬人,此时只要将其放开,感觉危险消失后自然会趁机溜之大吉。

跟着人类,走向世界

如果要给我没见过变色树蜥找个客观说辞的话,我俩活动范围不重叠应该是个合理的借口。

变色树蜥虽然常见,但在中国的版图上主要见于华南西南部分地区,其中尤以两广及海南最为常见。胆大心细、身手敏捷的它们在人类生活的城市中也打拼出了一片天地,公园、高校甚至路边绿化带中,总能见到它们慵懒地享受日光的滋润。但倘若过于接近,这些机敏的小家伙又会迅速隐于灌丛深处。



正在晒太阳的变色树蜥。图片:gailhampshire / flickr

从世界范围上来看,变色树蜥是个名副其实的广布种,分布范围自伊朗东南部的干热丘陵一直连续到马来半岛的热带海岛,超强的适应力和矫健的身手令它们从容应对复杂多变的环境,并随时准备开辟新的“殖民地”。

受人类活动影响,它们也搭上了现代化的便车,随商船贸易等方式冲出亚洲,走向世界。就连远在大洋彼岸的美国佛罗里达和肯尼亚,都已成为它们开枝散叶的新乐土。


由于气候适宜,美国佛罗里达州已经成为了大量入侵物种的新家园,比如绿鬣蜥(左上)、缅甸蟒(右上)、海蟾蜍(左下)以及蓑鮋(右下)。这些入侵物种对当地的原生物种和环境均造成了不小的影响。图片:William Klos, Susan Jewell (USFWS), Florida Fish and Wildlife, NOAA National Ocean Service / flickr

这种拥有强悍适应能力和繁殖能力的小蜥蜴已影响到许多该地区原有物种的生活,尤其是那些处于同等生态位的蜥蜴种类。

变色树蜥于上世纪八十年代被引入新加坡,三十多年后的今天,它们的种群数量已经大到几乎遍及城内每一棵行道树,而该国原有的一种冠树蜥(Bronchocela cristatella)已是踪迹难觅,区域性灭绝的命运恐难以避免。


冠树蜥。因为变色树蜥的到来,新加坡原有的冠树蜥种群数量大幅下降。图片:Bernard DUPONT / wikimedia

变色,不是变色龙的专利

在蜥蜴这个类群之中不乏善变色者,多数种类都有依据环境、温度等因素改变体色深浅的能力。而变色树蜥所在的端生齿鬣蜥类(Acrodonta),正是蜥蜴中变色能力最强的一支,其中尤以避役科(Chamaeleonidae)的一些种类,色彩变化范围最大、最为人所熟知,人称之为——“变色龙”。


盔甲避役(高冠变色龙 Chamaeleo calyptratus)。图片:Duméril & Bibron / opencage

传统观点认为,变色龙是靠多层可延展的色素细胞协同作用完成变色。但近年来随着研究手段的进步,人们惊奇地发现,变色龙及其他鬣蜥的变色过程远不止这么简单。

它们的皮肤底层为黑色素细胞,用来改变体色深浅;中间是一层呈现黄色的色素细胞;最上层为一层虹彩细胞(iridophores),虹彩细胞本身并不显色,它通过改变其内部纳米级的鸟嘌呤晶体(guanine nanocrystals)之间的疏密程度,干涉、反射出不同波长的色光。


变色龙的变色过程。图片:Fan of Pets / YouTube

当变色龙处于平静状态时,这些晶体排列紧密,色光照到上面时干涉出波长较短的蓝光,冷色的蓝光与下层色素细胞所产生的暖色调相调和,即显现出绿色的色彩;而在精神紧张的状态下,鸟嘌呤晶体排列变得松散,这样的结构能反射而出波长更长的红光、黄光,此时再与下层色素细胞表现出的黄色相叠加,即表现为更浓艳的暖色调。

变色树蜥细胞内微观精细结构虽不如变色龙精巧复杂,但既然能被冠以“变色”的名头,想必它的本事也非等闲,只不过这变色的本事基本都用在把妹上了。


繁殖季节,雄性变色树蜥会染上艳丽的红色。图片:J.M.Garg / wikimedia

阳春二月,是广州一年中最具生命力的时段,姹紫嫣红间,变色树蜥也换上了生命中最靓丽的衣装。最喜欢臭美“显摆”的,是那些忙着找对象的雄性变色树蜥:它们的躯体前段由平日的黄褐色转为橘红色,面颊两侧出现一对黑色斑块。它们在激素的驱使下变得尤为亢奋,立于高处,突起红色的喉囊,频频点头以吸引异性注意。

如若此时有不识趣的人上前打扰这对未满的情侣,雄性又能在眨眼之间变回朴素的黄褐色,待危险解除后再换上婚装。

这种一键换装的能力吸引着材料科学家的目光。目前,中山大学楚盛教授和武汉大学王国平教授研究团队仿照变色龙虹彩细胞内鸟嘌呤晶体,研制出金银材质的金属纳米颗粒,并通过电化学反应增加或减小金属颗粒厚度,从而达到改变颜色的效果。


研究者利用变色元件制作的电控显示屏。这些显示屏实时显示出“SYS”(中山大学英文缩写),以及“武汉大学一角”的静态画面。图片:Wang, G et al. / ACS Nano (2016)

说不定在未来的某一天,这种受蜥蜴变色启发的新型材料也会走进人们的生活。到那时,人们是不是该向这些授予灵感的自然老师道声谢谢呢?

后记:就在写完这篇稿子之后不久,9月23日,作者终于(在野外)见到了(活的)变色树蜥。



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