人类影响动物进化

2022-12-27 07:15编译赖月
大自然探索 2022年11期
关键词:尺蛾库蚊北极熊

编译 赖月

北极灰熊

2006 年,在加拿大西北地区,一名猎人在得到许可后,击倒了一头外貌酷似北极熊的熊。这头熊虽有白色毛发和细长的脖子,但其眼周、后背和四肢有数处褐色毛发。此外,它还有长长的爪子,肩背有驼峰状的隆起,而这些都是灰熊的体态特征。DNA 鉴定表明,这只熊是公灰熊跟母北极熊的杂交种——北极灰熊。虽然当时已有人工杂交的该物种,但这是人类首次在野外发现北极灰熊。

不同于一般的杂交种,北极灰熊不仅具有繁殖能力,而且适应能力也很强。你可能会问,北极熊和灰熊是两个不同的物种,为什么它们之间不存在生殖隔离呢?事实上,这两个物种有着共同的祖先,只不过后来“分家”了。人类活动导致的气候变暖,为它们提供了混居和交配的机会——随着北极冰层变薄,生活在冰雪中的北极熊为了生存被迫向南迁徙,而在陆地上生活的灰熊,其活动范围则向北扩张。就这样,野外第一只北极灰熊诞生了。如今,北极灰熊的种群数量越来越庞大。

事实上,随着全球变暖,为了生存而被迫改变自身行为的北极动物远不止北极熊。

北极熊和灰熊的杂交种为北极灰熊,或称灰北极熊

伦敦地铁库蚊

在19 世纪伦敦地铁开建时,一些尖音库蚊跟随工人进入地铁隧道。随着“二战”爆发,伦敦人为了躲避炮火攻击,纷纷进入地铁站避难。这期间,尖音库蚊就被地铁站里的啮齿目动物和伦敦人的血喂饱了,这些蚊子因而得名“伦敦地铁库蚊”。

科学家发现,来自伦敦地铁中央线、维多利亚线和贝克鲁线的蚊子各自拥有不同的基因。原来,这些蚊子被隔离在不同的管道上,进而形成了不同的种群。此外,伦敦地铁库蚊和其地面的“亲戚”产生了生殖隔离,目前两者已很难杂交,即使杂交成功,产下的后代也基本都不孕不育。有趣的是,地铁库蚊虽然老家在伦敦,但它们现在已经扩散到世界很多地方。

伦敦地铁库蚊

桦尺蛾

白色和黑色翅面的桦尺蛾

与桦树树干颜色区别明显的桦尺蛾,更容易被天敌捕食

在英国工业革命之前,桦尺蛾的翅面多为白色,当它们停歇在桦树树干上时,就与白色的树干几乎融为一体。工业革命开始后,工厂的煤烟熏黑了附近区域的桦树树干。白色桦尺蛾在这种环境下十分显眼,很容易被天敌捕食;而黑色桦尺蛾就幸运多了,它们拥有能与树干融为一体的保护色,生存率也就更高。结果,工业污染区的黑色桦尺蛾越来越多,其数量约占所有桦尺蛾的98%。

20 世纪中叶,英国采取措施控制空气污染。终于,被熏黑的桦树树干渐渐恢复了本色。与此同时,黑色桦尺蛾失去了原本的生存优势,而白色个体逐渐多了起来。

其实,桦尺蛾的变化并非完全是自然选择的结果。2016 年科学家发现,桦尺蛾体内的一个基因突变会导致其翅面“黑化”,而巧合的是,这个基因突变出现的时间与工业革命开始的时间吻合。这就意味着,工业革命刚刚开始时,桦尺蛾就在环境压力下产生了变异的色型,而工业革命创造出的环境更适合拥有这种突变的个体生存。

蜘蛛羊

在美国犹他州的一个农场里,山羊体内含有蜘蛛DNA,这些羊因此被称为蜘蛛羊。虽然蜘蛛羊既不会织网,也没有八条腿,但它们确实能“产丝”。科学家提取蜘蛛的产丝基因,将其注入山羊受精卵细胞核中的染色体上,发现小山羊长大后就能“产丝”。不过,它们并不能像蜘蛛那样吐丝,而是其所产的羊奶中含有蛛丝蛋白。人们将蜘蛛羊的奶提纯、干燥之后便能制成丝。当然,这种特殊的羊奶是不能喝的。

这种丝极其强韧、轻巧、富有弹性,可用于研制人造韧带、无人机的机翼等。体积小、吐丝量也小的蜘蛛难以满足大规模生产的需求,而“产丝”量大的蜘蛛羊刚好能解决这个问题。

能“产丝”的蜘蛛羊,其外貌与普通山羊并没有什么区别

目前,蜘蛛羊除了所产的奶与正常山羊奶不同之外,暂时没有发现其他任何异样。尽管如此,这项转基因工程仍陷入道德争议。因为基因改造过程变幻莫测,并非所有山羊的基因都能与蜘蛛的产丝基因相结合。

转基因三文鱼

试想一下,让你吃含有三种鱼的DNA 的三文鱼片,你会有什么感觉?2015年,美国管理方批准某公司研制的转基因三文鱼进入市场。这是全球第一种获批上市供人类食用的转基因动物。

科学家把大西洋三文鱼、太平洋奇努克三文鱼以及鳕鱼的基因进行杂交改造,培育出这个新品种。与野生大西洋三文鱼相比,这种转基因三文鱼不仅长得更快、更大、食量更小,而且在食品安全性和营养方面毫无差别。转基因三文鱼的养殖不会对生态环境造成威胁,因为科学家只在封闭的陆上孵化场内培育这种鱼,而且所培育的都是绝育的雌鱼,即便有转基因鱼突破防线进入自然界,也无法“开枝散叶”。

科学家认为,这种转基因三文鱼或许能减缓人类对海洋的捕捞。

人类通过杂交、基因改造等技术,改变了许多物种的进化命运;同时,人类活动对环境的干涉,也无意中影响了生物进化。比如,在非洲,狩猎导致大象进化出更小的象牙;在美国,在路边筑巢的崖燕进化出更短小的翅膀,以便躲避来往的车辆;在英国,大山雀进化出更长的喙,以便从喂鸟器中偷走食物。如今,世界上也许只有一些南极底栖微生物没有受人类行为影响,但随着全球变暖和冰川融化,想必这种状况也不会持续太久。可以说,人类活动势必影响地球上所有生命的进化。

转基因三文鱼比野生大西洋三文鱼长得更大

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