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地球上的生命從出現的那一刻起,就一直不斷在與環境生態互相適應和改變,正是這種相互作用推動了生命和地球的演化。但是現在,人類的活動遍及整個地球,幾乎所有的生態環境都不同程度的受到人類活動的影響?!拔锔偺鞊?、適者生存”的進化論假說必須將一個新的因素加入地球生命的進化公式里,這個新因素就是我們——人類。英國愛丁堡大學文學與環境教授 David Farrier 在BBC Future 撰文探討了人類對生物進化的影響,知社節選編譯如下。
圖源: pixabay.com
從大約三萬年前狗被馴化的時候,人類就已經開始改變其他動物的形態。今天,農業的工業化生產、新物種的基因改造、以及城市化、環境污染和氣候變化等人為因素所造成的綜合作用,對地球物種正在造成前所未有的自然選擇壓力。我們人類已經成為影響全世界物種演化的最強大力量。
對于那些很大也很復雜的生物來說,進化所需時間可能相當漫長,因此許多動物無法迅速適應人類統治下的地球環境,目前地球物種滅絕的速度比史前時代要快了1000倍。但動物體內基因組的可塑性使個體動物能以最具適應性的身體改變和行為模式來面對外界環境的改變,從而有可能使生物在短時間內快速改變,可以在短短幾代生物的時間內發生。
最著名的例子可能是英國的胡椒蛾。英國工業革命時期,胡椒蛾的顏色逐漸從白色變成了黑色,以適應大量煙囪冒出的黑色煤煙和被污染的空氣。利物浦大學的研究人員認為胡椒蛾顏色由白變黑是基因突變,發生的時間可能在1819年。
胡椒蛾顏色的變化是已知人類環境污染觸發動物微觀進化的最早例子。
圖源: Science Photo Library
胡椒蛾的“工業黑化”并非是自然選擇的結果,而是人類干涉造成的微觀進化。當時人類的影響才剛剛開始,而現在除南極洲以外,各個大陸都能觀察到人類影響造成的動物變化。
在地鐵里發現的基因突變的蚊子有可能進化成新的物種
圖源: Tolga Akmen/AFP/Getty Images
不列顛哥倫比亞大學的演化生物學家 Sarah Otto 說,“從來沒有任何一個物種像人類這樣如此迅速地改變了生物演化過程,達爾文要是能看到,一定會震驚不已!”
她表示:我們并不知道導致這些變化的所有因素,不知道是出自于物種的可塑性還是某個亞種群進化的開始,但是有足夠多的例子表明,這與基因變化有關,所以這是更深層次的改變。遷徙到英國的黑頭鶯和仍然飛往伊比利亞的黑頭鶯之間的區別“很明顯是遺傳的”——黑頭鶯的幼鳥已有這種差異,這樣的變化是新物種出現的第一步。生活在倫敦地鐵隧道的蚊子是另一個例子,我們可能正在創造一個全新的生態區域,并為一個物種形成創造新的機會。
現地球上有36%的陸地被開墾為農田,而且全球各地的城市環境越來越相似。一項研究發現,現在人造材料的質量超過了地球生物量的總和。很多分析認為由于人類活動,地球生物的多樣性正在大量減少。Sarah Otto 同意這個看法,她說,“在某些方面,人類正在同質化地球。但另一方面,人類正在造成非常極端的環境變化,城市環境與農業環境完全不同,差異極大?!?/span>
氣候變化已改變了某些鳥類如黑頭鶯的遷徙路線。
圖源: Science Photo Library
甚至微生物群體也發生了類似的變化,Sarah Otto 說,農業肥料可以把細菌帶到新的土壤環境,就像原產于黑海和里海的斑馬貽貝和其他侵入性生物通過船舶被帶到異地水域開始新生活一樣。根據微生物學家 Michael Gillings 的研究,大量被排放到大自然中的抗生素類似于一個入侵物種,加速了微生物進化的基本速度。一種稱為大阪堺菌(Ideonella sakaiensis)的細菌,已經進化到可以分解消化塑料聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)。而一種在土壤中常見的微生物扭脫甲基桿菌(Methylorubrum extorquens),會產生一種可以聚合核廢料中最危險半衰期也最長的兩種元素镅和鋦的蛋白質。
博物學家兼自然節目主持人 Gillian Burke 花了一生的時間觀察世界各地的動物群落,她說:我在肯尼亞長大,記得年幼時那里的自然風貌非常原生態,山水綿延相連。但現在從空中俯瞰,風景線已經變成了正方形和直線?!?/span>
是否可以這樣說,人類已經把我們的地球家園變成了一個物種演化示范的巨大實驗場?Gillian Burke 說:“……我們正在進行這樣的實驗,但是我們人類也是被實驗的一部分。新冠病毒的大流行就是對我們敲響的警鐘。人類成了驅動物種變異的進化壓力,病毒傳播得越多,變異就越多。疫苗是一項對應的創新,但隨后病毒就會說,'好吧,那我就改變主意,玩點其他花樣吧’。人類自己就在這場實驗中。”
在防疫封城社交隔離期間,大多數人都會注意到動物行為的變化。生活在城市地區的鳥類已經學會用更響亮的叫聲來應對交通噪音和其他城市噪音。座頭鯨也是動物界的聲樂學習者,每個鯨群會共唱一首獨特的族群之歌,復雜的曲調會因與其他鯨群的接觸互動而生變。但是,人類航運造成的海洋噪音對座頭鯨唱歌影響最大,有的鯨群甚至變得沉默而不再發聲。
座頭鯨的歌聲因人類制造的海洋噪音而改變。
圖源: BBC
為適應一個由我們人類主宰的世界,萬千動物正在被迫頻繁地調整和改變自己的身體以便能夠生存下去。地球上究竟有多少物種能夠適應今天因人類干涉而瞬息萬變的世界?又有多少物種來不及適應變化而默默的消失在地球上呢?欲壑難填的人類依然在擴展自己的生存范圍,尋找一切值得利用的資源,而其他所有的生物都必須接受這一嚴酷的考驗。
參考文獻:
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