賈銘
萊頓大學(xué)教授門(mén)諾·斯奇爾舒贊是荷蘭生物多樣性研究中心的研究員,他在一次采訪中,對(duì)城鎮(zhèn)地區(qū)生物加速進(jìn)化和基因變化以應(yīng)對(duì)無(wú)所不在的人類(lèi)影響進(jìn)行了闡述。他列舉了以下諸多例子:一些鳥(niǎo)類(lèi)的城市種群適應(yīng)了城市交通噪聲后的鳴唱聲,顯然比鄉(xiāng)村同類(lèi)更嘹亮、更高亢;紐約中央公園里的白腳老鼠正在進(jìn)化,以更好地消化紐約人丟棄的高脂肪食物;加勒比地區(qū)的蜥蜴正經(jīng)歷著由基因驅(qū)動(dòng)的身體變化,以適應(yīng)城市建筑物比粗糙樹(shù)皮光滑得多的表面。
因此,門(mén)諾·斯奇爾舒贊認(rèn)為,對(duì)于一些野生動(dòng)物來(lái)說(shuō),在城市環(huán)境中盡快適應(yīng)特定的當(dāng)?shù)貤l件,對(duì)它們的生存和健康發(fā)展是一件非常緊迫和重要的事情。他在書(shū)中描述了一些物種在城市環(huán)境中適應(yīng)性變化的有趣例子。比如,美國(guó)崖燕的翅膀變得越來(lái)越短,這樣它們就可以在迎面駛來(lái)的汽車(chē)面前更快地垂直起飛,這是生存壓力所帶來(lái)的基因變化的例子之一。
美國(guó)崖燕
福特漢姆大學(xué)的詹森·門(mén)希對(duì)幾個(gè)城市公園中的野生動(dòng)物進(jìn)行觀察研究后發(fā)現(xiàn),一些基因上的變化似乎主要與飲食有關(guān),也有一些與城市環(huán)境污染導(dǎo)致抗病性的產(chǎn)生有關(guān)。在中央公園,他發(fā)現(xiàn)那里的老鼠產(chǎn)生了兩種區(qū)別于其他地方老鼠的基因變化,其中一種是與抗黃曲霉毒素有關(guān)的基因變化,另一種是與適應(yīng)高脂肪食物有關(guān)的基因變化。
紐約中央公園是游客人數(shù)較多的公園,每年入園人數(shù)多達(dá)2500萬(wàn)人次,人類(lèi)在公園里丟棄了大量的食品垃圾。據(jù)推測(cè),公園里的老鼠從這些人類(lèi)遺棄的食物中獲得了大部分的營(yíng)養(yǎng),但這些食物的脂肪含量普遍較高,還可能含有黃曲霉毒素,由此導(dǎo)致老鼠的基因迅速發(fā)生了變化,以適應(yīng)它們新的城市生活。
紐約中央公園跑過(guò)的老鼠
城市里的動(dòng)植物都需要通過(guò)自然選擇來(lái)適應(yīng)新的城市生活。城市里的交通噪聲、路面上的除冰鹽、重金屬、城市燈光等,都會(huì)對(duì)動(dòng)植物產(chǎn)生極大的影響。加勒比海地區(qū)的冠蜥有數(shù)百個(gè)品種,是極為多樣化的一個(gè)物種,其中波多黎各的蜥蜴品種,有的生活在森林中,有的與人類(lèi)一起生活在城市中。城市蜥蜴為了迅速適應(yīng)城市生活的需要進(jìn)化出趾墊,這是城市動(dòng)物進(jìn)化的突出例子之一。
在森林里,這種特殊種類(lèi)的蜥蜴在樹(shù)枝上來(lái)回騰挪,捕捉昆蟲(chóng)。而在城市里,它們主要棲息在建筑物的表面,這些物體表面與森林里的樹(shù)枝、樹(shù)干比起來(lái),面積更大,也更光滑。這時(shí),蜥蜴需要更強(qiáng)大的抓力,才能避免從光滑的城市建筑物表面掉下去。它們的體重較大,如果從高處掉下,輕則折斷骨頭,重則直接斃命,因此它們進(jìn)化出了像壁虎那樣有力的趾墊,以幫助它們牢牢抓住光滑的表面。
波多黎各一只雄性蜥蜴
叢林蜥蜴
此外,城市蜥蜴的腿也在變長(zhǎng)。這是因?yàn)?,與森林中的樹(shù)枝、樹(shù)干相比,城市建筑物的表面積通常較大,也較平坦,蜥蜴需要更長(zhǎng)的附肢才能在上面快速移動(dòng)并保持平衡。研究人員通過(guò)拍攝到的一些視頻觀察到,將叢林蜥蜴和城市蜥蜴同時(shí)放在城市光滑墻體的斜坡上,叢林蜥蜴很難爬上去,而適應(yīng)了城市生活的蜥蜴卻可以在上面快速攀爬。
在一項(xiàng)研究中,以同樣方式飼養(yǎng)的叢林蜥蜴和城市蜥蜴,它們的形體和行為表現(xiàn)都有所不同,研究人員由此看到了真正的基因變化。研究人員從城市和森林兩個(gè)不同的棲息地里,獲取蜥蜴的卵或幼體小蜥蜴,然后將它們帶到實(shí)驗(yàn)室,以同樣的方式和條件飼養(yǎng)。它們之間在形體和行為上的差異,顯然是進(jìn)化和遺傳因素造成的。
山貓是洛杉磯城市動(dòng)物的一個(gè)種群,它們進(jìn)入了人類(lèi)生活的一些區(qū)域。在花園里和街道上,人們都可以看到它們穿行活動(dòng)的身影,它們迄今唯一不能穿越的是高速公路。
野生動(dòng)物學(xué)家勞雷爾·塞利斯研究發(fā)現(xiàn),兩條高速公路將城市劃分為四個(gè)區(qū),山貓很少能從一個(gè)地區(qū)穿越到另一個(gè)地區(qū),因此這四個(gè)區(qū)的山貓的基因基本上都是獨(dú)立進(jìn)化的。例如,某區(qū)的山貓群中有一種疥癬流行,這種疾病是由寄生在這些大型貓科動(dòng)物皮膚下的螨蟲(chóng)引發(fā)和傳播的。山貓意外攝入的殺蟲(chóng)劑,使得它們的免疫系統(tǒng)變得更弱。過(guò)去15年里,許多山貓先后死于此病,而幸存的山貓,擁有了擅長(zhǎng)抵抗這種疾病的基因。由于四個(gè)區(qū)的山貓彼此之間無(wú)法接觸,因此這種抗病基因是該區(qū)的山貓所獨(dú)有的。
同時(shí),城市環(huán)境對(duì)城市動(dòng)物的擇偶偏好,也產(chǎn)生了不小的影響。20世紀(jì)80年代,之前一直在山林中繁殖的黑眼燈心草雀,開(kāi)始全年在加利福尼亞州的圣迭戈生活。研究發(fā)現(xiàn),適應(yīng)了城市生活的雌鳥(niǎo)更喜歡尾巴上白色羽毛較少的雄鳥(niǎo),而森林雌鳥(niǎo)則更鐘情于尾巴上有大量白色羽毛的雄鳥(niǎo)。那么,為何會(huì)有如此不可思議的變化?
原來(lái),在黑眼燈心草雀居住的山林中食物匱乏,雌鳥(niǎo)一年只產(chǎn)一窩卵,繁育后代的機(jī)會(huì)十分寶貴。而尾巴上有大量白色羽毛的雄鳥(niǎo),通常更有能力護(hù)衛(wèi)自己的領(lǐng)地和巢穴,也最有希望在激烈的擇偶競(jìng)爭(zhēng)中脫穎而出。但圣迭戈的城市環(huán)境有所不同,鳥(niǎo)兒們可獲得足夠的食物,雌鳥(niǎo)一年可產(chǎn)卵三到四窩,護(hù)衛(wèi)領(lǐng)地和巢穴也不再顯得那么重要。對(duì)雌鳥(niǎo)而言,雄鳥(niǎo)幫助一起撫養(yǎng)幼雛的重要性,遠(yuǎn)勝于雄鳥(niǎo)其他的能力。因此,在城市里,隨著雌鳥(niǎo)擇偶偏好的變化,雄鳥(niǎo)尾巴上的白色羽毛正在漸漸消失。這也許是因?yàn)?,曾?jīng)彰顯雄鳥(niǎo)力量的重要特征,在城市生活中顯然已經(jīng)不再那么重要了。
山貓
城市環(huán)境就像一個(gè)大熔爐,在野生動(dòng)物進(jìn)軍城市的同時(shí),還有許多植物的適應(yīng)性進(jìn)化也在悄然發(fā)生著。在大多數(shù)城市里,生態(tài)系統(tǒng)中的主要參與者是人類(lèi)引入的物種,這些物種不一定是本地物種。門(mén)諾·斯奇爾舒贊認(rèn)為,如果我們想讓城市更加綠色環(huán)保,那么最好的候選物種應(yīng)該是已經(jīng)長(zhǎng)期適應(yīng)城市生活的物種,而不是從園藝中心的產(chǎn)品目錄中挑選出來(lái)的物種。生長(zhǎng)在城市空地上的一些物種,實(shí)際上許多都是外來(lái)物種,它們可能是最適合在綠色屋頂、綠色墻體或城市中的其他任何地方生長(zhǎng)的物種。城市動(dòng)植物的生存現(xiàn)狀表明,大自然正在適應(yīng)這個(gè)日益城市化的世界。
在野生物種適應(yīng)人類(lèi)創(chuàng)造的城市環(huán)境的過(guò)程中,可以找到關(guān)于動(dòng)植物迅速適應(yīng)并進(jìn)化的更多有趣的例子。但同時(shí)需要認(rèn)識(shí)到的一點(diǎn)是,快速進(jìn)化的另一面是大量的死亡。我們所看到的進(jìn)化物種只是少數(shù)幸運(yùn)的物種,它們?cè)谌斯l件下生存了下來(lái),但其背后可能是一個(gè)更大的失敗的物種群體,它們無(wú)法適應(yīng)人類(lèi)帶來(lái)的環(huán)境變化。并非所有物種都能很好地適應(yīng)城市生活,一些無(wú)法適應(yīng)城市環(huán)境的物種也許消失或者滅絕了,但也可能在一些原始地區(qū)還有少量幸存。因此,為了保護(hù)地球上大部分地區(qū)的生物多樣性,我們?nèi)匀恍枰ΡWo(hù)那些未受城市化影響的區(qū)域。