Ia adalah Ogos 2017, beberapa hari sebelum badai bencana akan menyapu melalui kepulauan kecil Caribbean di Turks dan Caicos, dan sesetengah penduduk tidak sedarkan diri. Walaupun penduduk pulau sibuk melengkapkan rumah atau terbang keluar dari negara ini, kebanyakan cicak pulau endemik tidak mempunyai keturunan evolusi untuk menangani banjir yang akan datang.
Colin Donihue, seorang ahli pascasiswazah Yayasan Sains Kebangsaan di Harvard University, dan rakan-rakannya baru sahaja membungkus sebuah kajian di mana mereka mengetuk, menangkap dan mengukur anks Turki dan Caicos dalam usaha untuk melihat sama ada pembasmian terancang tikus hitam invasif pulau-pulau akan mempunyai kesan ke atas tingkah dan badan kadal.
Semua pergi mengikut rancangan sehingga empat hari selepas Donihue pergi. Badai Irma melanda Turks dan Caicos sebelum bergerak ke arah barat laut untuk menyerang tanah besar Florida dan jejak yang dahsyat itu diikuti kira-kira dua minggu kemudian oleh Hurricane Maria, yang akan menghancurkan Puerto Rico dan Dominica.
Penyelidik itu dengan segera mengambil berat tentang rakan sekerja yang bekerja pada aspek lain dalam projek pembasmian tikus. Tetapi selepas ancaman awal meninggal dunia, fikirannya beralih ke sains-kaji selidik kadal yang dia telah membantu melakukan beberapa hari sebelum mempersembahkan satu peluang yang jarang untuk menentukan bukan hanya apa kesan-kesan ribut pada populasi kadal, tetapi ciri-ciri apa yang terbaik dilengkapi cicak untuk bertahan hidup ribut.
"Kami menyedari kami berada dalam kedudukan yang unik, yang mempunyai mata terakhir pada cicak ini, " katanya. Enam minggu selepas Donihue pergi, dia kembali ke pulau itu mengulangi pengukuran kadalinya.
Lokasi Pine Cay dan Water Cay berhubung dengan Badai Irma dan Maria. Pada 8 September 2017, Badai Irma terus melanda Turki dan Caicos (bulatan hitam). Dua minggu kemudian, pada 22 September, kepulauan di Hindia Barat telah dipukul lagi, kali ini oleh Hurricane Maria. (Donihue et al. Peta data: Google, © 2018 DigitalGlobe) Beliau dan rakan-rakannya mendapati bahawa banyak kadal tidak dapat bertahan dengan ribut, dan orang-orang yang mungkin melakukannya berkat perbezaan utama dalam bahagian tubuh mereka.
Walaupun penyelidikan lain telah melihat kesan taufan yang berlaku pada haiwan seperti burung, katak dan primata, mereka kebanyakannya berurusan dengan selepas itu kerana sukar bagi penyelidik untuk meramalkan jalan ribut masa depan. Donihue berkata kajian baru ini, yang diterbitkan hari ini dalam jurnal Nature , adalah pandangan pertama pada sebelum dan selepas ciri fizikal penduduk.
"Apa yang telah kami dokumentasikan adalah kes pemilihan semulajadi yang kuat akibat taufan, " kata Donihue.
Dalam kedua-dua perjalanan, mereka menjalankan penyelidikan dengan berjalan transek melalui dua pulau kecil di Turks dan Caicos-Pine Cay dan Water Cay. Mereka akan menangkap kadal di sepanjang laluan ini dengan menggunakan tiang panjang yang dilengkapi dengan gelongsor slip pada akhir. Dalam perjalanan pertama, mereka mengambil kira 70 cicak kembali ke makmal dan mengukur pelbagai bahagian tubuh mereka.
Cicak Anolis mempunyai toepads khusus yang membolehkan mereka berpaut kepada permukaan licin. Para penyelidik mengambil gambar makro dari toepad dan mengukur kawasan permukaan mereka. Mereka mendapati bahawa toepad cicak yang masih hidup selepas taufan itu jauh lebih besar daripada yang sebelumnya. (Colin Donihue) Pada perjalanan pulang, Donihue berkata dia menyaksikan kehancuran besar, baik kepada struktur manusia dan pokok-pokok dan padang gurun, dengan bumbung ditiup di rumah, pokok-pokok terbalik dan tumbuh-tumbuhan dilucutkan daunnya. Penyelidik bekerja jauh lebih sukar untuk menangkap kadal cukup kerana kekurangan relatif dari anole, tetapi akhirnya berakhir dengan lebih daripada 90.
Secara purata, mereka mendapati mangsa yang terselamat lebih kecil, dan mempunyai ciri-ciri fizikal yang berbeza.
Pad kaki di kaki depan mereka adalah kira-kira 9 peratus lebih besar manakala pad belakang kaki mereka kira-kira 6 peratus lebih besar. Donihue berkata pad kaki yang lebih besar akan menjadi kritikal kerana pelengkap seperti tokek akan membolehkan mereka cengkaman yang lebih baik pada cawangan atau daun dalam menghadapi angin badai peringkat.
Para saintis mendapati kaki depan mangsa yang selamat kira-kira 2 peratus lebih panjang, tetapi mereka terkejut apabila mendapati kaki belakang kira-kira 6 peratus lebih pendek.
Untuk mengetahui mengapa, mereka menjalankan satu lagi percubaan pada anole yang ditawan untuk melihat strategi hidup mereka. Mereka membiarkan angin badai yang longgar menggunakan pengacau daun pada penangkapan anoles pada kayu yang serupa dengan cawangan pokok. Kadal-kadal itu mula-mula meletakkan di antara mereka dan angin kemudian menyelaraskan badan mereka untuk mendapatkan sedikit pendedahan kepada jurang buatan. Mereka menyembunyikan lengan mereka dekat dengan badan mereka dan meletakkan kepala mereka ke bawah tetapi para penyelidik melihat bahawa kaki belakang mereka dengan jelas terdedah kepada kuasa penuh angin.
"Memandangkan kelajuan angin semakin meningkat, kaki belakang ini akan menangkap lebih banyak angin, jenis bertindak sebagai layar, sehingga akhirnya anggota belakang terhalang dari perch, " kata Donihue.
(Tidak ada cicak yang dicederakan dalam eksperimen ini dan semua telah dilepaskan ke titik penangkapan asalnya.)
The anoles akan digantung dengan kaki depan mereka untuk sementara waktu sebelum ditiup dan ke dinding empuk di belakang. "Tidak ada cicak yang dirugikan, semua orang dikembalikan ke tempat tangkapan mereka, " tegas Donihue, tetapi menambahkan bahawa semasa badai sebenar, kadal dengan kaki belakang yang lebih besar mungkin akan ditiup ke laut.
Dia mengatakan bahawa mungkin beberapa cicak dengan ciri-ciri ini ditiup ke Pine dan Water cays semasa badai, tetapi tidak mungkin. "Ini adalah pemilihan semula jadi dalam tindakan, " katanya.
Masih tembakan yang menunjukkan tingkah kadal dalam keadaan angin tinggi yang disimulasikan (Colin Donihue) Martha Muñoz, seorang profesor biologi di Virginia Polytechnic Institute dan State University yang mengkaji kadaster dan salamanders, mengatakan bahawa kajian itu menarik dan "sangat keren" kerana ia menunjukkan contoh evolusi yang berlaku dalam masa nyata-sesuatu yang masyarakat saintifik tidak berfikir mungkin dengan vertebrata sehingga kajian yang diterbitkan pada tahun 2006 menunjukkan bagaimana kemarau boleh mempengaruhi pemilihan semula jadi di kalangan burung-burung Darwin.
"Saya fikir ia memperkayakan pemahaman kita tentang bagaimana organisme bertindak balas dan dipengaruhi oleh tekanan selektif kontemporari, " kata Muñoz, yang tidak terlibat dalam kajian Donihue.
Donihue mengatakan bahawa penyelidikan lanjut mesti dilakukan untuk melihat apakah pemilihan semulajadi ini akan dilanjutkan kepada generasi seterusnya turks dan Caicos, tetapi Muñoz tidak akan terkejut melihat kapasiti pengapit yang bertambah baik di kadal-kadal bergerak maju.
"Evolusi mengejutkan kita dengan seberapa pantasnya, " katanya. "Anda hanya memerlukan satu generasi untuk melihat evolusi yang berlaku walaupun dalam vertebrata."
Donihue percaya adalah mungkin bahawa anoles boleh mendapatkan semula kaki belakang mereka yang lebih besar sejak dalam kehidupan sehari-hari, sifat ini membantu mereka melompat untuk mengelakkan pemangsa atau menangkap mangsa.
"Mereka berada dalam maklum balas yang berterusan dalam persekitaran mereka, " katanya, sambil menambah bahawa mereka yang disesuaikan dengan beberapa keadaan mungkin tidak dapat bertahan hidup orang lain.
David Spiller, seorang saintis projek di University of California, Davis yang terlibat dalam kajian mengenai kesan taufan Irene pada tahun 2011 dan Sandy pada tahun 2012 tentang tahap populasi coklat anoles ( anolis sagrei ) di kepulauan kecil di Bahamas, kebimbangan bahawa perubahan iklim boleh memberi kesan negatif kepada maklum balas ini jika taufan menjadi lebih kerap dan semakin merosakkan seperti yang diramalkan.
"Sekiranya gangguan menjadi lebih kerap, spesies tidak akan sesuai dengan persekitarannya, " kata Spiller, yang tidak terlibat dalam kajian Donihue. "Ia membuatkan mereka keluar dari keseimbangan."
Muñoz bersetuju: "Bagaimana jika sifat-sifat yang membolehkan anda bertahan dalam kesan utama adalah bertentangan dengan ciri-ciri yang biasanya di bawah seleksi atas sebab-sebab lain?"
