有毒的动物，有鲜明对比度强的体色（图1）。这种体色被称为警告色，作为对捕食者的警告信号。但是，引人注目可能会带来代价。东邦大学、京都大学、冈山大学、佛罗里达·加尔夫·科斯特大学的研究小组以既是被食者又是捕食者的蛇为对象进行了种间比较。其结果是，在蛇身上，对饵食动物明显的不利是警告色和拟态的进化、多样性中重要的因素。
　该研究成果于2024年3月4日刊登在美国学术杂志《Proceedings of the National Academy of Science》上。

◆ 发表者
儿岛庸介（东邦大学理学部生物学科 讲师）
伊藤 僚祐（京都大学研究生院农学研究科　研究元）
福山 伊吹（京都大学研究生院人类・环境学研究科　研究生）
大久保 祐作（冈山大学学术研究院环境生命自然科学学域（工）　讲师）
Andrew M. Durso（佛罗里达·加尔夫·科斯特大学 助教）

◆ 发表要点
● 以毒蛇眼镜蛇科和毒蛇拟态物种在内的蛇科为对象，进行了体色和生态的种间比较。这些组合包含像红×黑和黄×黑这样鲜明对比强烈的体色（这里称为“华丽的体色”）的种子，但大部分的种子都是朴素的体色。
● 体色和生态性状之间的各种相关性，在两个科室都能看到。华丽体色的种子，有以视觉能力不足的动物为食，在颜色看不见的地下和夜间采食的倾向。
● 从采饵的观点出发，对具有显眼体色的不利（这里称为“显眼的成本”）进行了5个等级的评价，结果显示，采饵中显眼的成本越小，华丽的体色越容易进化。
● 在蛇科，不仅是对体色华丽的眼镜蛇科的拟态，对体色朴素的毒蛇库里蛇的拟态也在反复进化。这样的“朴素的拟态”，在显眼的成本大的系统中容易进化。
● 引人注目的成本被认为是理解警告色和拟态的进化和多样性的重要因素。

◆ 发表概要
　研究小组以眼镜蛇科和蛇科为对象进行了种间比较，验证了能否根据显眼的成本预测警告色、拟态的进化。分析的结果，根据食性的特殊化，地下性，夜行性的特征在采饵的显眼的成本被缓和的系统，艳丽的体色容易进化的事被表示了（图2）。同时，也得到了表示「朴素的拟态」，与饵食动物显眼的成本关联进化了的证据。这些结果表明，为了理解蛇的警告色和拟态的进化和多样性，不仅仅是捕食者的自然选择，根据饵食动物的自然选择也很重要。

◆ 发表内容
　警告色和拟态也被称为自然选择进化最美的例子，从达尔文时代开始就被广泛研究。但是，它的进化留下了很多谜团。例如，很多有毒的动物种类，虽然可以通过显眼的事情警告捕食者，但却有着朴素的体色。关于促进警示色进化的因素，各种各样的假说被提倡，议论持续着。
研究小组通过文献调查收集了194种眼镜蛇科和238种蛇科的体色和生态数据。使用这些数据的种间比较的结果，显示了艳丽的体色和采饵生态之间有各种各样的关联。例如，华丽的体色与在开放的环境下的采饵、埋伏饵食、吃青蛙等具有优秀视觉能力和逃跑能力的动物呈负相关。与此相反，华丽的体色与在地下采食、夜间活动、蚯蚓等缺乏视觉能力的动物为食呈正相关。另外，很多这样的相关性在两个科之间是共通的。并且，以采饵生态为基础，以5个阶段评价了显眼的成本，结果显示成本越小，华丽的体色越容易进化。这些结果表明，根据显眼的成本大小，可以预测警告色、拟态的进化。
在蛇科，对响尾蛇的“朴素的拟态”反复进化。这样的进化大多具有埋伏型、青蛙食、昼行性、开放的环境等特征，在显眼的成本大的系统中产生，因此显眼的成本可能促进了朴素的拟态进化。在蛇类中，除了本研究中涉及的“华丽的体色”之外，还进化出了各种各样的警告信号。眼镜蛇属的食物和响尾蛇的声音是其中的一个例子。这样，引人注目的成本被认为产生了警告信号的多样性，而不是单纯地抑制引人注目的性状的进化。本研究的结果表明，避免捕食与其他生态学要求的折衷对于理解警示色的进化和多样性是很重要的。

◆ 发表杂志
杂志名：「Proceedings of the National Academy of Science」（2024年3月4日）
论文题目：Foraging predicts the evolution of warning coloration and mimicry in snakes
著者： Yosuke Kojima, Ryosuke K. Ito, Ibuki Fukuyama, Yusaku Ohkubo, and Andrew M. Durso
DOI号码： 10.1073/pnas.2318857121
论文URL：https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2318857121

◆ 研究资金
本研究是由科学研究费补助金（18J00809）的支援进行的。

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东邦大学理学部生物学科
讲师　儿岛 庸介
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