繽紛世界需要：「天敵」與「競爭」 | 環境資訊中心

編按：你是否想過地球上那麼多不同生物從何而來，而且每一生物還有不同科別不同種類。

例如大象有非洲象、亞洲象；熊有棕熊、灰熊、黑熊等；世界上的 ... 移至主內容 首頁»內容 繽紛世界需要：「天敵」與「競爭」 2013年05月14日 上稿編輯：吳岱芝 作者：林育綺※編按：你是否想過地球上那麼多不同生物從何而來，而且每一生物還有不同科別不同種類。

例如大象有非洲象、亞洲象；熊有棕熊、灰熊、黑熊等；世界上的鳥類約10,000種；全球已命名的魚種約32,100種；植物大約有350,000種...而每年依然有新物種等著科學家們發表。

是什麼因素造就豐富生物多樣性，牠們棲息的環境與其生存是否有關係？以下讓我們來一探究竟。

為什麼有這麼多形形色色的生物？ 1859年達爾文提出天擇理論來解釋生物多樣性，理論內容首先描述物種內存在許多變異，其次物種繁殖的速率遠大於環境可負荷的量，因此較適應環境的個體就存活下來。

演化就是生物一代一代累積遺傳變異的過程，而物種就在這樣的過程下漸形多樣。

天擇說提出後，許多生物學者投入研究，由於環境會決定具有不同特徵的生物適合生存於此特定環境的程度，因此天擇的作用力即各種環境的壓力，譬如說族群密度即為一種天擇作用力，當族群密度很大，食物資源就變得有限，生物彼此之間對資源的競爭就變得劇烈。

然而大部分對於天擇作用力的研究，皆在測量某一環境壓力下，野外族群特徵的改變，鮮少對於一個族群施予兩種作用力或改變作用力的量，缺乏進一步比較不同作用力實際對同一物種的差異。

因此2010年RyanCalsbeek與RoberM.Cox即針對上述的缺乏，在nature期刊發表其同時比較「天敵」與「競爭」兩種天擇作用力於沙氏變色蜥的研究。

以沙氏變色蜥為例 天擇理論提出至今，生物學者開始以各種生物驗證達爾文的理論，其中蜥蜴是被研究地最多的脊椎動物之一。

過去的研究發現，具有不同表形特徵的蜥蜴，其移動表現、存活率、繁殖成功率在不同的環境不盡相同。

例如，後肢的長度會影響其在植被上奔跑的速度與敏捷度，而間接影響其是否容易被天敵捕捉或防衛領土的效率；蜥蜴體型的大小可能受到營養與溫度的影響，而與打鬥能力、爭取資源相關。

由於前人對同屬蜥蜴的研究十分透徹，因此RyanCalsbeek與RoberM.Cox才選擇沙氏變色蜥做為研究天擇作用力的題材。

沙氏變色蜥體長約6公分左右，為中小型蜥蜴，身體以灰褐色系為主，會因為環境而稍有變化，具有鮮豔的橙色喉囊，原產古巴、巴哈馬列島等地，近幾年可能貿易的關係，在台灣嘉義、花蓮等地已建立族群，成為對本土生物相具有威脅性的入侵種。

巴哈馬群島的重複實驗 究竟是天敵還是競爭對沙氏變色蜥的影響較重要？為深入瞭解，研究人員在巴哈馬群島選了原本並無蜥蜴分布且植被相近的幾個小島做為實驗的島嶼，測量島與面積，放入同樣來源、相近條件並做好標記的蜥蜴，使一個島嶼上的蜥蜴即為一個族群。

這個實驗的兩個主要的處理是天敵與競爭。

在天敵方面，研究人員做了三種程度的處理──沒有天敵、只有鳥類天敵、同時有鳥與蛇兩種天敵；在競爭方面，研究人員則控制每個實驗島嶼的族群密度分為低密度與高密度兩種處理。

每種處理重複兩次，即在兩個島嶼進行一樣的實驗。

四個月過後即繁殖季結束後，抓回所有的蜥蜴，分別測量每個實驗島嶼上沙氏變色蜥的體長、後肢的長度、蜥蜴奔跑的耐力、存活率與築巢高度，如此重複六年。

除此之外，研究人員監測原本就有沙氏變色蜥分布的島嶼，測量其上蜥蜴特徵的狀態做為對照組。

天擇沒有絕對 實驗結果顯示，天敵的存在顯著影響蜥蜴築巢的高度與存活率。

同時有鳥與蛇兩種天敵的處理，有較高的死亡率，並且築巢的位置較高，顯示受到蛇的影響較大。

然而天敵對體長、後肢長度、體耐力等表形特徵皆無顯著影響。

因此增加地棲性天敵改變雖然提高死亡率、改變蜥蜴對棲地的利用行為但並沒有造成形態的不同。

相對於天敵的作用，密度高低的處理對表形特徵有十分顯著的影響，高密度的處理過後，蜥蜴體長、後肢長度與體耐力顯著增加。

推測較大的體型、較長的後肢與體耐力較容易捕獲獵物，有利於食物資源的競爭，並且打鬥的獲勝率較高，可有效的防禦領土被侵佔。

因此增加競爭的情形，會導致形態特徵改變。

此研究首次提供實驗證據來比較不同作用力的相對重要性，讓我們對天擇作用力的瞭解更進一步。

在自然的狀況下，影響環境的因子非常多，有非生物因子與生物因子，非生物因子包含日照、溫度、濕度等，生物因子包含族群密度、天敵、植被等，因此各個地方的環境不盡相同，也因此讓不同環境的生物受到不同天擇作用力的影響，進而產生形形色色的生物。

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