人類影響生物進化

倪顯麗

人類活動所產(chǎn)生的演化效應，已經(jīng)在動植物身上逐漸顯現(xiàn)出來。今天已觀測到的影響，就是當代動植物的演化改變，有些是因全球范圍內(nèi)人為干預、氣候變化而產(chǎn)生，有些則是由局部的污染和越來越密集的城市化而產(chǎn)生。

幫倒忙，魚越來越小

自古以來，漁民們就一直遵循著捉大魚、放小魚的規(guī)則。生物學家觀察發(fā)現(xiàn)，有一點一直被人們忽略了，那就是小魚長得小并不一定是因為其生長時間短，而是因為其本身性狀決定了其不能發(fā)育成為正常個體的大魚。這是在無意中進行了一次次“優(yōu)勝劣汰”的人工篩選，使保留下來的是些品質(zhì)越來越差的魚種。

現(xiàn)行漁業(yè)法規(guī)通常為了保護小魚對可捕撈魚的最小尺寸進行限制，但這種做法恰恰有礙漁業(yè)的健康發(fā)展。由于人類捕魚常以個體較大的魚類為目標，長年累積下來，野生魚類漸漸發(fā)生了變化，個頭越來越小，性成熟越來越早，產(chǎn)卵的時間越來越提前，產(chǎn)下的魚仔也是弱小的。以小黃花魚為例，30年前，小黃花魚生長到三齡魚（生長3年）才會性成熟并產(chǎn)卵，但目前發(fā)現(xiàn)它們已經(jīng)提前到二齡，而在我國海域情況更嚴重，黃海的小黃花魚性成熟已提前到一齡魚。也就是說，原來長3年才產(chǎn)卵，現(xiàn)在長一年就不得不性成熟產(chǎn)卯，這是小黃花魚的“自保”措施。它們不得已而進化，否則在高強度的捕撈作業(yè)下，就無法保證種群延續(xù)了。帶魚的情況也很類似，比如渤海帶魚性成熟產(chǎn)卯期，由二齡提前到了一齡。

在歐洲水域里，魚類的尺寸也越來越小。觀察發(fā)現(xiàn)，近十幾年來有些魚類的尺寸甚至減小了一半，水域里小個兒魚類的比重在逐漸升高，魚類的各種器官也普遍在縮小，魚群數(shù)量減少了60%。悲觀者認為，在目前捕撈的魚種中，29%的魚種捕撈量已不足最高水平的10%，照此發(fā)展下去，到2048年全球漁業(yè)將徹底崩盤。城市化，改變動植物特性

城市化或許是人類對地球最明顯的影響。許多研究表明，生長在城市中的動植物，都在不斷進化，以適應人類改造的環(huán)境。

科學家發(fā)現(xiàn)，在城市里有一種一年生菊花的種子長得更大更重，這與野外的同類相比，已經(jīng)發(fā)生了明顯的變化。此前，這種菊花的種子靠風傳播，隨風四處散落，質(zhì)量較輕的種子本來是優(yōu)勢，但在城市里則恰恰相反。假如被風吹得更遠，很可能就落在遠處混凝土或瀝青地面上，無法生長。而種子變重，就可以直接落在植物周圍的土壤中，有利于種群延續(xù)。還有些生長在城市磚石道路縫隙里的野草，與野外的相比，這些草已經(jīng)不再四處散播種子了。

不僅植物在進化，動物也因身處城市化發(fā)展而“被迫”進化，典型個案就是所謂的“工業(yè)黑化現(xiàn)象”。英國有一種胡椒蛾，它們喜歡棲息在樹干上。19世紀初之前大多數(shù)是灰白淺色，只有少數(shù)是暗黑色。但是19世紀英國工業(yè)化加劇，樹干因污染而顏色變深，淺色胡蛾很容易遭鳥類捕食，數(shù)量急劇下降，而暗黑色胡椒蛾則大量繁殖，比例大大提升。20世紀初，在英國工業(yè)城市曼徹斯特，暗黑色胡椒蛾的比例已經(jīng)超過90%。到了20世紀70年代，當污染被清理后，暗黑色胡椒蛾紛紛遭捕食，而淺色胡椒蛾數(shù)量又開始大量增長。

在城市化地區(qū)，還有其他種類的蛾、瓢蟲，以及一些鳥類的羽毛顏色，也發(fā)生了這種變化。若僅僅顏色變化也許沒什么，但科學家還發(fā)現(xiàn)了更令人驚駭?shù)淖兓?。在美國哈德遜河里生活著一種名叫大西洋小鱈的魚。由于污水排放，哈德遜河里有許多毒性污染物，短短幾十年內(nèi)，大西洋小鱈就進化出了抗藥性。它可以把毒素儲存在脂肪中，而不會對自身造成損害。這類似于昆蟲對殺蟲劑產(chǎn)生抵抗力，細菌對抗生素產(chǎn)生耐藥性。

抗生素，催生“噩夢細菌”

除了肉眼可見的動植物，還有許多“看不見”的微生物也在發(fā)生著巨變。特別是近百年來，由于抗生素藥物的大量使用，細菌進化變異的速度逐年加快。最近，美國科學家發(fā)現(xiàn)了一種超級細菌一一腸桿菌科菌種。它們能耐受多種抗生素，包括碳青霉烯類抗生素，而這類抗生素被認為是對抗細菌的最后殺手锏。這種腸桿菌科細菌常常通過醫(yī)院和長期護理設施傳播，目前這一細菌在美國每年造成近萬人感染，近千人死亡，并且染病率及死亡率都在逐步上升。這些細菌又被稱作“噩夢細菌”，因為它們可以耐受目前醫(yī)生能使用的幾乎所有抗菌藥物?？茖W家估計，如果任由超級細菌發(fā)展，最終將導致全世界每年數(shù)百萬傷病者因無藥可治而死亡。假如有一種致命的超級細菌誕生，人類很可能遭到滅頂之災。

在這個環(huán)境大變革、生物大進化的時代，人類自身也避免不了變化。首先是人體內(nèi)細菌生態(tài)的變化。人體也是一個生態(tài)系統(tǒng)，體表皮膚、體內(nèi)腸道都生活著大量微生物。這些微生物以細菌為主，大部分對人體有益，有的還不可或缺。據(jù)統(tǒng)計，在正常成人體腸道內(nèi)細菌總質(zhì)量可達1～15千克，數(shù)量約有10¹⁴個，而一個人自身的細胞數(shù)量約有10。個，僅為細菌數(shù)量的十分之一。這么多微生物生活在人體內(nèi)，與人類的健康息息相關。但是，科學家發(fā)現(xiàn)它們正發(fā)生著微妙的變化。在高度城市化的國家，人類腸道細菌的種類變少了，可能是由于飲食結(jié)構(gòu)改變，以及抗生素的使用而導致。缺少的細菌種類具體有什么作用，目前尚未可知，但科學家推測，如今不斷上升的肥胖癥、炎癥和免疫性疾病的發(fā)病率可能就與人體內(nèi)細菌種類減少有關。

其次是人類基因的突變。科學家研究汽車尾氣排放、化學煙霧等污染對人體的破壞影響，發(fā)現(xiàn)這些污染物極可能造成人類基因突變。這些突變是好是壞，尚屬未知，有可能使人類進化到新的層次，有可能會引起新的疾病，也有可能突變不會立即引發(fā)大的變化，但會在遺傳中一代代積累，最終突然爆發(fā)，結(jié)果難料。

（責任編輯：曾偉 責任校對：司明婧）endprint