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        人類(lèi)影響動(dòng)物進(jìn)化

        2022-12-27 07:15:00編譯賴(lài)月
        大自然探索 2022年11期

        編譯 賴(lài)月

        北極灰熊

        2006 年,在加拿大西北地區(qū),一名獵人在得到許可后,擊倒了一頭外貌酷似北極熊的熊。這頭熊雖有白色毛發(fā)和細(xì)長(zhǎng)的脖子,但其眼周、后背和四肢有數(shù)處褐色毛發(fā)。此外,它還有長(zhǎng)長(zhǎng)的爪子,肩背有駝峰狀的隆起,而這些都是灰熊的體態(tài)特征。DNA 鑒定表明,這只熊是公灰熊跟母北極熊的雜交種——北極灰熊。雖然當(dāng)時(shí)已有人工雜交的該物種,但這是人類(lèi)首次在野外發(fā)現(xiàn)北極灰熊。

        不同于一般的雜交種,北極灰熊不僅具有繁殖能力,而且適應(yīng)能力也很強(qiáng)。你可能會(huì)問(wèn),北極熊和灰熊是兩個(gè)不同的物種,為什么它們之間不存在生殖隔離呢?事實(shí)上,這兩個(gè)物種有著共同的祖先,只不過(guò)后來(lái)“分家”了。人類(lèi)活動(dòng)導(dǎo)致的氣候變暖,為它們提供了混居和交配的機(jī)會(huì)——隨著北極冰層變薄,生活在冰雪中的北極熊為了生存被迫向南遷徙,而在陸地上生活的灰熊,其活動(dòng)范圍則向北擴(kuò)張。就這樣,野外第一只北極灰熊誕生了。如今,北極灰熊的種群數(shù)量越來(lái)越龐大。

        事實(shí)上,隨著全球變暖,為了生存而被迫改變自身行為的北極動(dòng)物遠(yuǎn)不止北極熊。

        北極熊和灰熊的雜交種為北極灰熊,或稱(chēng)灰北極熊

        倫敦地鐵庫(kù)蚊

        在19 世紀(jì)倫敦地鐵開(kāi)建時(shí),一些尖音庫(kù)蚊跟隨工人進(jìn)入地鐵隧道。隨著“二戰(zhàn)”爆發(fā),倫敦人為了躲避炮火攻擊,紛紛進(jìn)入地鐵站避難。這期間,尖音庫(kù)蚊就被地鐵站里的嚙齒目動(dòng)物和倫敦人的血喂飽了,這些蚊子因而得名“倫敦地鐵庫(kù)蚊”。

        科學(xué)家發(fā)現(xiàn),來(lái)自倫敦地鐵中央線、維多利亞線和貝克魯線的蚊子各自擁有不同的基因。原來(lái),這些蚊子被隔離在不同的管道上,進(jìn)而形成了不同的種群。此外,倫敦地鐵庫(kù)蚊和其地面的“親戚”產(chǎn)生了生殖隔離,目前兩者已很難雜交,即使雜交成功,產(chǎn)下的后代也基本都不孕不育。有趣的是,地鐵庫(kù)蚊雖然老家在倫敦,但它們現(xiàn)在已經(jīng)擴(kuò)散到世界很多地方。

        倫敦地鐵庫(kù)蚊

        樺尺蛾

        白色和黑色翅面的樺尺蛾

        與樺樹(shù)樹(shù)干顏色區(qū)別明顯的樺尺蛾,更容易被天敵捕食

        在英國(guó)工業(yè)革命之前,樺尺蛾的翅面多為白色,當(dāng)它們停歇在樺樹(shù)樹(shù)干上時(shí),就與白色的樹(shù)干幾乎融為一體。工業(yè)革命開(kāi)始后,工廠的煤煙熏黑了附近區(qū)域的樺樹(shù)樹(shù)干。白色樺尺蛾在這種環(huán)境下十分顯眼,很容易被天敵捕食;而黑色樺尺蛾就幸運(yùn)多了,它們擁有能與樹(shù)干融為一體的保護(hù)色,生存率也就更高。結(jié)果,工業(yè)污染區(qū)的黑色樺尺蛾越來(lái)越多,其數(shù)量約占所有樺尺蛾的98%。

        20 世紀(jì)中葉,英國(guó)采取措施控制空氣污染。終于,被熏黑的樺樹(shù)樹(shù)干漸漸恢復(fù)了本色。與此同時(shí),黑色樺尺蛾失去了原本的生存優(yōu)勢(shì),而白色個(gè)體逐漸多了起來(lái)。

        其實(shí),樺尺蛾的變化并非完全是自然選擇的結(jié)果。2016 年科學(xué)家發(fā)現(xiàn),樺尺蛾體內(nèi)的一個(gè)基因突變會(huì)導(dǎo)致其翅面“黑化”,而巧合的是,這個(gè)基因突變出現(xiàn)的時(shí)間與工業(yè)革命開(kāi)始的時(shí)間吻合。這就意味著,工業(yè)革命剛剛開(kāi)始時(shí),樺尺蛾就在環(huán)境壓力下產(chǎn)生了變異的色型,而工業(yè)革命創(chuàng)造出的環(huán)境更適合擁有這種突變的個(gè)體生存。

        蜘蛛羊

        在美國(guó)猶他州的一個(gè)農(nóng)場(chǎng)里,山羊體內(nèi)含有蜘蛛DNA,這些羊因此被稱(chēng)為蜘蛛羊。雖然蜘蛛羊既不會(huì)織網(wǎng),也沒(méi)有八條腿,但它們確實(shí)能“產(chǎn)絲”??茖W(xué)家提取蜘蛛的產(chǎn)絲基因,將其注入山羊受精卵細(xì)胞核中的染色體上,發(fā)現(xiàn)小山羊長(zhǎng)大后就能“產(chǎn)絲”。不過(guò),它們并不能像蜘蛛那樣吐絲,而是其所產(chǎn)的羊奶中含有蛛絲蛋白。人們將蜘蛛羊的奶提純、干燥之后便能制成絲。當(dāng)然,這種特殊的羊奶是不能喝的。

        這種絲極其強(qiáng)韌、輕巧、富有彈性,可用于研制人造韌帶、無(wú)人機(jī)的機(jī)翼等。體積小、吐絲量也小的蜘蛛難以滿足大規(guī)模生產(chǎn)的需求,而“產(chǎn)絲”量大的蜘蛛羊剛好能解決這個(gè)問(wèn)題。

        能“產(chǎn)絲”的蜘蛛羊,其外貌與普通山羊并沒(méi)有什么區(qū)別

        目前,蜘蛛羊除了所產(chǎn)的奶與正常山羊奶不同之外,暫時(shí)沒(méi)有發(fā)現(xiàn)其他任何異樣。盡管如此,這項(xiàng)轉(zhuǎn)基因工程仍陷入道德?tīng)?zhēng)議。因?yàn)榛蚋脑爝^(guò)程變幻莫測(cè),并非所有山羊的基因都能與蜘蛛的產(chǎn)絲基因相結(jié)合。

        轉(zhuǎn)基因三文魚(yú)

        試想一下,讓你吃含有三種魚(yú)的DNA 的三文魚(yú)片,你會(huì)有什么感覺(jué)?2015年,美國(guó)管理方批準(zhǔn)某公司研制的轉(zhuǎn)基因三文魚(yú)進(jìn)入市場(chǎng)。這是全球第一種獲批上市供人類(lèi)食用的轉(zhuǎn)基因動(dòng)物。

        科學(xué)家把大西洋三文魚(yú)、太平洋奇努克三文魚(yú)以及鱈魚(yú)的基因進(jìn)行雜交改造,培育出這個(gè)新品種。與野生大西洋三文魚(yú)相比,這種轉(zhuǎn)基因三文魚(yú)不僅長(zhǎng)得更快、更大、食量更小,而且在食品安全性和營(yíng)養(yǎng)方面毫無(wú)差別。轉(zhuǎn)基因三文魚(yú)的養(yǎng)殖不會(huì)對(duì)生態(tài)環(huán)境造成威脅,因?yàn)榭茖W(xué)家只在封閉的陸上孵化場(chǎng)內(nèi)培育這種魚(yú),而且所培育的都是絕育的雌魚(yú),即便有轉(zhuǎn)基因魚(yú)突破防線進(jìn)入自然界,也無(wú)法“開(kāi)枝散葉”。

        科學(xué)家認(rèn)為,這種轉(zhuǎn)基因三文魚(yú)或許能減緩人類(lèi)對(duì)海洋的捕撈。

        人類(lèi)通過(guò)雜交、基因改造等技術(shù),改變了許多物種的進(jìn)化命運(yùn);同時(shí),人類(lèi)活動(dòng)對(duì)環(huán)境的干涉,也無(wú)意中影響了生物進(jìn)化。比如,在非洲,狩獵導(dǎo)致大象進(jìn)化出更小的象牙;在美國(guó),在路邊筑巢的崖燕進(jìn)化出更短小的翅膀,以便躲避來(lái)往的車(chē)輛;在英國(guó),大山雀進(jìn)化出更長(zhǎng)的喙,以便從喂鳥(niǎo)器中偷走食物。如今,世界上也許只有一些南極底棲微生物沒(méi)有受人類(lèi)行為影響,但隨著全球變暖和冰川融化,想必這種狀況也不會(huì)持續(xù)太久??梢哉f(shuō),人類(lèi)活動(dòng)勢(shì)必影響地球上所有生命的進(jìn)化。

        轉(zhuǎn)基因三文魚(yú)比野生大西洋三文魚(yú)長(zhǎng)得更大

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