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人类加快了物种进化

gecimao 发表于 2019-03-13 04:13 | 查看: | 回复:

  ,深夜,海蟾蜍(cane toad)兴奋地跳着。在我旅馆房间的木门和丛林树木之间,这种动物似乎有些迷惘——我可以听到它们迎头误撞门板的“砰砰”声。大蟾蜍撞击木门的力度相当强,但这种原产于中美洲的物种“移民”到澳大利亚后,撞击力变得更强了。1935年,为了对付在甘蔗田里肆虐的害虫,海蟾蜍被引入到澳大利亚的昆士兰州。但它们的繁衍速度相当惊人,如同炸弹冲击波一般,迅速从引入地扩散开来——在这里,长有布满疣状突起的腿和特大型舌头的海蟾蜍,填补了每一个可能的生态裂缝。

  根据悉尼大学的本·菲利普斯(Ben Phillips)及其同事们的新近研究,蟾蜍在扩散过程中仍在不停进化,完善自身能力,以适应澳大利亚的环境。在向未知领地侵袭的征途中,处于前线的蟾蜍个体变得更小、毒性减弱、腿也相对较长。显而易见,这是由于具有上述特性的个体在物竞天择中更加成功。当地的动物种群(fauna)也随之发生变化:由于许多长着大嘴的蛇类在捕食这些剧毒海蟾蜍后一命呜呼,幸存下来的蛇,嘴巴就会越来越小。

  这样的例子正在改变科学家对进化速度的认识。进化一直被认为是一种缓慢甚至是有些蹒跚的过程。不过,研究人员已经观察到越来越多的快速进化现象。大家也许对耐药细菌或农业害虫的进化事例耳熟能详,这些生物可能是改变最快的,但并非绝无仅有。

  我们观察到的快速进化现象多数是这种情况——一些外力(通常来自于我们人类)突然剧烈改变了某种生物的生存环境,从而赋予进化过程突变的开端。在被引进到一些岛屿后,老鼠进化出较小的躯干;冠军鱼针对渔夫们捕大鱼的偏好(一旦被捕杀,就丧失了繁衍的机会),进化出较小的体型;流水中的蜉蝣在鲑鱼活动的区域养成了夜间觅食的习惯,以此逃避这种泳速飞快的捕食者;数以百计的食草物种甚至改变了饮食口味,转而以一些新的、由人类生产的、有时甚至有毒的食物果腹,并逐渐对这些新食物有了特殊的嗜好。

  各种各样的本地物种也因新竞争者的加入而加速进化。雪松开始分泌毒素,以免成为鹿群的盘中美餐,而此前香柏树生长的“安乐窝”里并无这些鹿群逡巡的身影;新英格兰的贻贝则进化出了侦察膏蟹入侵的能力,在膏蟹出没的地带,贻贝的外壳要更厚一些。

  大多数变化似乎都是自然选择的结果:一些物种偶然具备的遗传特性使它们在面对新的选择压力时处于更有利的位置,成功地繁衍自己,并将这一有利特性遗传给下一代,但我们观察到的一些进化上的改变仅是遗传漂变的结果。(遗传漂变,genetic drift,是指随时间的流逝而获得的随机遗传改变。)

  在一项单个研究中,我们观察得越多,发现的可察觉的进化改变也就越多。一名博士研究生在某项为期五年的研究计划中,无论是实时观察还是利用遗传学工具重建进化史,都可以近乎身临其境地看到新物种的发生和发育。家栖鼠类随着我们人类的繁衍而遍及整个世界。这些小动物在不同的生活环境下进化出了最适于生存的物种类型。美国东北部有一种蝇类,距初次踏上北美大陆还不到250年,就进化出了以金银花为食的能力。尽管这类新蝇种是两种现存蝇类杂交的后代,却无法与后两者中的任何一种交配产生后代,不过它们自身却可维持生机勃勃的种群。

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