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人类活动加速动物进化
2018-11-2 4:40:00           作者: 大科技杂志社

人类正在扮演着超级进化推手的角色,改变着幸存生物的进化历程。

人类活动加速动物进化

被人类改变的生物进化

墨西哥一个原始部落的人每年都要举行一个仪式:他们把一种有毒植物研磨成粉末,然后再把它倒入洞穴中的一条河里,而浮到河面上的鱼则被看作是神赏赐的礼物。不过,神灵似乎是站在鱼的一边——那里的鱼渐渐地对此类植物所含的活性成分——鱼藤酮——产生了抵抗性,从而使得他们收到的“礼物”越来越少。

如果鱼类都能对一个小小的宗教仪式产生积极抵抗的进化能力,那想想看我们对这个星球所做的其他改变吧,它们该会造成多么大的影响!我们将草场森林改造成良田和城市,污染了空气和水;我们不断地狩猎,直至把生物逼到灭绝和崩溃的边缘。不仅如此,因为我们的频繁活动,世界的每一个角落还被引入了新型的虫害和疾病——而这些,还不算因人类活动而带来全球变暖造成的巨大影响。现在,由于人类广泛的活动,几乎所有物种的生存环境都面临着或多或少的改变。

在环境稳定的情况下,生物进化是一个缓慢的过程;而当环境发生改变的时候,随之而来的生物进化速度也是异常惊人的。所以,随着我们越来越快地改变地球环境,我们人类正逐渐成为推动生物进化的一支主要力量。研究数据表明,比起那些只应对自然压力的物种,受人类压迫的物种其进化速度平均加快了两倍。

接下来,我们就看看动植物们是通过什么样的方式来应对人类压迫的。

在污染中进化

在1947年到1976年间,美国东北部的两个工厂总共向哈德逊河倾倒了约50吨叫做多氯联苯(PCB)和二恶英的化学物质。那个时候,并没有人探究这种倾倒会给野生动物带来什么样的影响,几十年后的今天,生物学家发现,在受到化学污染的哈德逊河里,大西洋小鳕鱼已经进化出了无比顽强的抵抗能力,PCB和二恶英对它们没有任何影响。

一般来讲,当PCB、二恶英与生物体内碳氢化合物受体相结合后就会引发疾病,但是这种哈德孙河鳕鱼的受体却发生了突变,成功阻断了其与烃受体的结合过程,因此它们才得以免遭毒害。

这样适应环境变化的生物突变事例不胜枚举。20世纪中期,英国北部的很多工业城市烟囱林立,城市的天空长久被黑雾笼罩。这样的大气环境很快影响到生物,英国北部的淡黄色尺蠖蛾就变异成了黑色,以便可以更隐蔽地藏在被烟熏黑的树间。

而遍布世界各地的废旧矿井旁杂草丛生,表面看起来似乎没什么奇怪的,但事情并非那样简单。因为这些土壤中铜、锌、铅和砷等金属含量实际上高得吓人,寸草不生才是正常的,可是一些植物飞快地进化出了对金属毒物的抵抗能力,结果照样在重金属污染的土地上茁壮生长。

不仅如此,耐污染物种还可能会给其他物种带来各种意想不到的后果。比如,大西洋小鳕的耐药性会使它们体内累积的PCB越来越多,而这对处于食物链高端的动物无疑是一种威胁。

当然,在环境被人为改变的情况下,这样的生物进化其实非常有限,那些繁殖缓慢和后代数量稀少的物种一般都来不及进化就灭绝了,比如长江豚。

应对人类残杀的进化

由于人类出色的狩猎能力,大量动物不可避免地倒在了人类的枪口之下。而这样做的结果就是,猎物们迅猛地加快了进化的脚步。例如,以大型动物为猎杀目标曾导致了一些地区驯鹿体型的缩小,而西方目前仍然存在的狩猎活动,也迫使加拿大大角羊和法国盘羊不得不进化出更小的角来应对这种屠杀的局面。

在众多例子中,最引人注目的可能要属象牙的变化——它们不仅缩小,甚至还消失不见了。在赞比亚东部,1969年没有象牙的雌象占那个地方所有雌象的比例是10%,但由于偷猎肆虐,到1989年,这个数字骤升到了40%。其他非洲地区也有类似的报道,甚至连一些雄性大象也不见了象牙。

人类猎取象牙,对亚洲象的影响则更为深重一些。我们知道,只有雄性亚洲象有象牙,而雌性亚洲象却没有这个特征。在偷猎现象严重的亚洲地区,无象牙的公象比例陡然暴增,致使有象牙的大象所占比例还不及5%。就算狩猎现象立刻滚得无影无踪,要象牙比例恢复至以往的水平还要经历相当漫长的时间。

不仅动物因人类猎杀发生了改变,野生植物也有类似的趋势。比如,西藏的雪莲花——因它的药用价值而倍受人类的青睐——和上个世纪相比,它的花朵只有以前一半大小。

人类不仅擅于狩猎,在捕鱼方面更是天才。几个世纪以来,江河湖海中的鱼几乎被我们捕捉殆尽。而那些侥幸存活下来的鱼为了生存,正以惊人的速度改变着其自身的特性。由于人类往往以大鱼作为捕猎目标,在这种情况下,鱼类加速进化的现象变得尤其明显:它们要么进化得越来越小,要么性成熟提前,抑或两者兼而有之。许多鱼类种群的变化幅度都很大,它们的平均尺寸大约缩小了20%,平均生命周期缩短了近25%。

应对人类捕捞的进化

如果说人类擅于狩猎,那么在捕鱼方面我们简直就是天才。几个世纪以来,江河湖海中的鱼几乎被我们捕捉殆尽。而那些侥幸存活下来的鱼为了生存,正以惊人的速度改变着其自身的特性。又由于人类往往以大鱼作为捕猎目标,在这种情况下,鱼类加速进化的现象变得尤其明显:它们要么进化得越来越小,要么性成熟提前,抑或两者兼而有之。

人类活动加速动物进化

许多鱼类种群的变化幅度都很大,它们的平均尺寸大约缩小了20%,平均生命周期缩短了近25%。而在这些野生鱼类种群中,又属捕捞鱼种的特征变化最为显著,其中包括:西非附近海域的沙丁鱼、纽芬兰附近海域的美国鲽鱼、加拿大和英国附近海域的大西洋鲑鱼、挪威附近海域的鲱鱼和茴鱼、日本附近海域的大马哈鱼等等。而且,这份长长的名单还只是部分统计,并未将世界各大海域囊括在内。

事实上,这些进化不仅发生着,而且还十分迅速。研究人员对一群养在水池里的大西洋银鲈进行了长达10年的研究,结果发现,对大型个体的密集捕捞可以使鱼的尺寸在短短四代之内就缩小至原来的一半!

生物也有城市化趋向

在欧洲地铁中,变异的蚊子无声地潜伏着。虽然从表面上看起来,它们和陆地上的蚊子没什么两样,但行为上却相差甚远。陆地上传统的蚊子都是大群聚在一起谈恋爱,然后在春天里繁殖,雌蚊在产卵之前还要饱餐一顿来补充营养。但地铁里的蚊子竟然一年四季都能够进行繁殖,也不用大群地聚集在一起“谈集体恋爱”,而且,幼蚊能够在滋生它们成长的低洼的小水坑中获取充足的养分,所以雌蚊根本用不着在产卵之前饱餐一顿来补给营养。而且,地下蚊子的“喜好”也更广泛,包括人类、鸟类和老鼠在内,一切活的东西都是它们吸血的目标。

除了变异的蚊子,许多城市动植物也都表现出了和野外同类截然不同的特征,一种菊科杂草就是如此。这种杂草和蒲公英非常相似,叶子略小,其种子主要凭借风来进行传播。在法国南部城市蒙彼利埃,科学家发现,这类杂草的种子变重了,以至于风不能把它们吹到很远的地方。城市中水泥地到处可见,显然,种子的变化是有利的。与其冒着被风吹落到没有丁点儿泥土的柏油马路上,还不如在母株周围找到适合生长的土壤来得实在。

引进入侵物种

1935年,美国南部的一种蔗蜍被引进澳大利亚来控制甘蔗上的害虫。蔗蜍每只可重达一两公斤,生存能力极强,它们在天气潮湿时,每晚可跳跃1.8公里,这可是青蛙蟾蜍世界中的“夜行世界纪录”。很快,蔗蜍活动的范围很快就扩展到甘蔗园以外的地方,迅速扩大地盘,把那些软弱、速度缓慢的澳大利亚本地蟾蜍都挤占得无地立足。

人类活动加速动物进化

蟾蜍是蛇的食物,澳大利亚的蛇原本以没什么毒性的本地蟾蜍为食,现在本地蟾蜍无影无踪了,这些蛇只得吃蔗蜍,没成想蔗蜍是一种高毒性动物,这给蛇类带来了巨大的影响。其中一些蛇类,如澳大利亚的黑蛇,它们对蔗蜍的毒素进化出了抵抗能力。其他的,像红腹黑蛇和绿色树蛇,也发生了一些奇怪的变化——它们的嘴变小了。道理很简单:大嘴巴的蛇会吞入更大的蟾蜍,但是也吞入了更多致命的毒素。嘴巴变得小一点,也就意味着生命会少些威胁。

蔗蜍们自己也在悄悄地改变着。一部分蔗蜍能够在更加燥热的地方生活,而这些热的环境本来是蟾蜍极力逃避的。这表明,极端环境迫使它们做出了改变。并且,这些入侵者越发巩固了其原有的优势:它们的前腿变得更加发达,后腿也更加有力。因此,它们可以走更远的路,可以拥有更为广阔的地盘。这真是一个达尔文进化论的经典案例:动物越强壮,速度越快,越聪明,它们就越有能力开辟新领地。渐渐地,澳大利亚的蔗蜍数量猛增。

而一个物种的数量越多,这个物种就会发生更多的变化,这又反过来促使它们的进化和扩张速度变得更加迅速,结果,蔗蜍扩展到澳大利亚全境,变成澳大利亚的一大公害。

人类的活动对对地球生物的改变如此巨大,该是我们人类反省和警惕的时候了!

责任编辑: 蔚 蓝 文章来源:
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