斐济蜥蜴是美洲以外唯一的蜥蜴，属于一种谜团。新的遗传分析显示，它们与北美沙漠蜥蜴的亲缘关系最为密切，约在3400万年前分开，这正是这些岛屿从海中升起的时刻。这表明，蜥蜴是通过漂流从北美西海岸经过5000英里到达斐济——这是已知任何陆生动物最长的跨洋扩散。
蜥蜴经常被发现漂流在加勒比地区的植被上，早在很久之前，它们显然也搭乘600英里的航程从中美洲殖民加拉帕戈斯群岛。但对于长途旅行来说，斐济蜥蜴是无人能比的。
加州大学伯克利分校和旧金山大学的生物学家进行的新分析表明，大约3400万年后，斐济蜥蜴在经过从北美西海岸5000英里航行后，降落在这片孤立的南太平洋岛屿——这是已知的任何陆生脊椎动物最长的跨洋扩散。
越洋扩散是新形成的岛屿被植物和动物（包括人类）所栖息的主要方式，这通常导致新物种和全新生态系统的演化。理解这些殖民现象自查尔斯·达尔文时代以来就吸引着科学家，达尔文是自然选择进化理论的创始人。
将在下周发表在《美国国家科学院院刊》上的新分析表明，斐济蜥蜴祖先的到来与这些火山岛的形成相符。到达的估计时间为3400万年前或更近，基于斐济蜥蜴的遗传分歧时间，Brachylophus与它们的近亲北美沙漠蜥蜴Dipsosaurus。
之前，生物学家曾提出，斐济蜥蜴可能是源于一种在太平洋更广泛分布的较古老谱系，但这种谱系已灭绝，导致Brachylophus成为西太平洋唯一的蜥蜴。另一种可能性是，蜥蜴从南美热带地区搭乘海流，经过南极洲甚至澳大利亚，但没有遗传或化石证据支持这一点。
新的分析对此类理论划上句号。
“我们发现斐济蜥蜴与北美沙漠蜥蜴最为密切相关，这是之前未被发现的，而且斐济蜥蜴这一谱系与其姐妹谱系分开相对较近，距今大约3000万年，要么是在之后，要么是在可能产生陆地的火山活动大约同时发生的，”首席作者、西方生物学与古生物学助理教授西蒙·斯卡尔佩塔说，他曾是加州大学伯克利分校的博士后研究员。
“他们直接从北美到达斐济的说法似乎很疯狂，”共同作者、加州大学伯克利分校的综合生物学教授兼脊椎动物动物学博物馆的爬行动物学策展人吉米·麦圭尔说。“但是涉及来自附近陆地区域的殖民的替代模型并不适用于这个时间框架，因为我们知道他们是在大约3400万年前到达斐济的。这表明，当斐济现在的位置出现陆地时，这些蜥蜴可能就已殖民而来。不管扩散的实际时间如何，这一事件本身是令人惊叹的。”
虽然今天的水手可以利用顺风在大约一个月的时间内从加利福尼亚到达斐济，但蜥蜴——或者更有可能是一群蜥蜴——可能花费了更长时间才能通过漂流物穿过赤道到达斐济和汤加，而这一群蜥蜴就栖息在这里。幸运的是，蜥蜴体型较大、食草，且习惯于长时间没有食物和水。如果漂流物是被连根拔起的树木，那么筏子本身就能提供食物。
“你可以想象某种气旋把树木连根拔起，那里有一群蜥蜴和它们的卵，然后它们顺着海流漂流过来，”斯卡尔佩塔说。
斐济蜥蜴是一个特例
总的来说，亚纲Iguania中有超过2100种，这个庞大的群体还包括了变色龙、安诺尔蜥、胡子龙和角蜥等动物。大多数人所认为的蜥蜴一般是西半球的蜥蜴家族Iguanidae，其中包括以其外观和生态特征广为人知的中美洲和南美洲的绿色蜥蜴，卡尔·林奈在1758年将其描述为Iguana iguana。生活在加勒比地区和北美、中央美洲和南美的热带、亚热带和沙漠地区的Iguanidae有45个物种。其中包括著名的加拉帕戈斯群岛海蜥蜴，以及美国西南部的查克瓦拉蜥蜴。
斐济蜥蜴是一个特例，孤零零地坐落在太平洋中央。斐济和汤加的四个物种被列为濒危，主要由于栖息地丧失、入侵性老鼠的捕食和走私者对奇异宠物行业的开发。
生物学家曾基于在东亚发现的一些化石推测，已灭绝的蜥蜴类祖先种群生活在太平洋沿岸，某种方式来到太平洋中部，沿途逐岛而行。他们可能通过陆地和海洋从美洲经白令陆桥，然后穿过印度尼西亚和澳大利亚，或者沿着美洲太平洋海岸和南极洲一路前行。或者，他们可能随洪堡洋流从南美漂流，盘旋进入南太平洋。
以前对几种蜥蜴基因的遗传分析未能清楚显示斐济蜥蜴与其他蜥蜴之间的关系。斯卡尔佩塔在与麦圭尔合作的博士后期间，进行了一项彻底的Iguania属的所有属的综合调查，以澄清该组的家谱。
麦圭尔说：“在这些不同的分析中推测出了不同的关系，但都没有特别强的支持。因此仍然对Brachylophus在蜥蜴谱系中到底适合于何处存在不确定性。西蒙的数据确实明确了这一点。”
斯卡尔佩塔从世界各地的博物馆收藏的200多个蜥蜴标本的组织中收集了4000多种基因的基因组广泛序列DNA。当他开始比较这些数据时，一个结果清晰地浮现出来：斐济蜥蜴与属Dipsosaurus中的蜥蜴最为密切相关。其中分布最广的是北美沙漠蜥蜴Dipsosaurus dorsalis，它适应了美国西南部和墨西哥北部的灼热沙漠。该属的另一个物种则是科尔特斯海圣卡塔利娜岛所特有的。
斯卡尔佩塔说：“蜥蜴，尤其是沙漠蜥蜴，对饥饿和脱水有很强的抵抗力，所以我认为，如果必须有任何一种脊椎动物或蜥蜴群体真正能够在一大团植被上进行8000公里的航行，那么这种沙漠蜥蜴状的祖先就是合适的。”
分析确定两个谱系Brachylophus和Dipsosaurus大约在3400万年前分开，这与斐济蜥蜴起源的早期理论不一致。
麦圭尔说：“当你不确切知道Brachylophus在树的底端适合于何处时，那么它们来自何方也几乎可以是任何地方。因此，想象Brachylophus来自南美是容易的，因为我们已经在加拉帕戈斯发现了几乎肯定来自大陆的海洋蜥蜴和陆地蜥蜴。”
通过新的分析，南美的起源可以被排除。而且，由于斐济群岛也在大约3400万年前从海中升起，蜥蜴可能在不久之后偶然地与这些岛屿相交。斯卡尔佩塔指出，除了斐济和汤加之外，其他岛屿也可能栖息着蜥蜴，但火山岛的特点就是消失的速度和出现的速度一样快。如果存在的其他太平洋岛屿蜥蜴的证据，可能已经丧失。
斯卡尔佩塔自高中之前就对蝾螈、蛇和蜥蜴充满兴趣，继续分析蜥蜴基因组广泛数据，以深入了解它们的演化关系，推断它们在时空中的迁移和相互作用。
论文的其他共同作者还包括来自圣地亚哥的美国地质调查局的罗伯特·费舍尔、加州大学伯克利分校的本杰明·卡林和阿蒙·科尔、苏瓦的NatureFiji-MareqetiViti的琼·纽库拉和宾夕法尼亚州维拉诺瓦大学的陶德·杰克曼。斯卡尔佩塔得到了国家科学基金会博士后研究奖学金的支持。
