勤换马甲，桦尺蠖与“霾”共舞

汪鸿儒

每一次雾霾袭城，“应对雾霾”的话题都会被顶上热议榜。减少排放，绿色出行……大家纷纷出谋划策。这些提议都围绕着如何改变环境、减少污染去思考的。但如果仔细推敲雾霾这一问题的本身，我们就会发现，这也是一个普遍的生物与环境的问题：环境污染也是由于环境的迅速恶化，而生物暂时没有适应的能力。

雾霾问题的解决方案之一，固然是去改变环境。然而，我们可不可以脑洞大开一下，考虑另外一种可能——改变生物，适应环境？听起来有些天方夜谭，而美妙神奇的自然界，却为我们展示了生动的实例！

作为写入教科书的经典案例，桦尺蠖广为人知。在英国曼彻斯特地区，典型的桦尺蠖有着淡色的翅膀，上面缀着斑驳的小黑点。这样的一身“外衣”，是保护桦尺蠖的“隐形斗篷”。因为桦尺蠖常常趴附在白桦树的树干上，这一身伪装，正好与树干的颜色浑然一体，这样就使得它们免于天敌鸟类的捕食。

自从19世纪中期，英国开始了工业革命，煤炭的大量燃烧使得这一地区的空气被严重污染。对人类来说，污浊的空气挑战的是呼吸系统，也曾造成了大量死亡，而对桦尺蠖的影响却是一种意想不到的方式：大量的煤灰附著到树干的表面，树干变成了黑色，如此一下子暴露了白色的桦尺蠖，使得它们被鸟类大量捕食。但这一地区的桦尺蠖并没有因此而绝迹，到了20世纪50年代，90%的桦尺蠖都变成了炭黑色，它们只是去换了个“马甲”！更为神奇的是，随着空气质量的改善，白色的桦尺蠖又渐渐回来了，如今，90%的桦尺蠖又变回了白色。

桦尺蠖“换马甲”速度之快，令人惊讶，这可不是像人类一样简单地换一件衣服，它涉及了遗传上的改变。2016年，来自英国利物浦大学的研究人员也为我们揭示了桦尺蠖“工业黑化”的分子基础：转座子（基因组上跳跃移动的DNA片段）的插入，使得一个控制翅膀鳞片发育基因（cortex）大量表达，最终使得桦尺蠖翅膀黑化了。正是这一分子层面上的突变，才使得“黑马甲”在桦尺蠖的种群中出现。这一研究同时也告诉我们，桦尺蠖之所以在面临环境骤变的时候，能够迅速遗传适应，没有绝种，很大程度上得益于它们种群内部的多样性。作为一种昆虫，它们基因组上有着惊人的多态性，不同的基因位点上，存在着不同版本的基因。当工业污染来临的时候，“黑色版本”cortex基因的存在，挽救桦尺蠖于亡群灭种。

看到桦尺蠖的成功事例，不少人也会暗暗打起小算盘：我们人类是不是也可以坐等遗传适应，从而消极解决雾霾的问题？答案恐怕不容乐观：比起昆虫，人类的遗传多样性非常低，甚至人和黑猩猩的基因组差异也只有1%左右。如今人类这个物种，智人，也是整个人属当中孤独的唯一物种。因此，至于人群中有没有遗传变异，帮我们克服雾霾，希望是非常渺茫的。脑洞开完，我们还是回到当初，老老实实把变坏的环境再改变回来吧！我们智慧的人类，从来不是靠消极适应取胜的！