人类驱动动物进化的五种惊人方式，包括导致蜥蜴腿变长以及飞蛾种群颜色变深

我们正在迅速改变许多动物物种赖以生存的世界。人类正在将荒野开发成城市，通过引入入侵物种来改造生态系统，以各种方式污染地球，并推动地球气候的变化。但作为回应，一些动物正以惊人的速度进化，这被一些人称为“非自然选择”。这个过程会保留那些在人类改变的环境中变得有利的特征。

这种进化为生存提供了优势，但它也可能带来后果，即一个特征的改善是以牺牲其他重要特征为代价的。而这种动物适应性可能会对更广泛的生态系统产生不可预测的影响。我们采访了四位专家，了解了一些最奇怪的动物进化例子，以及其中一些变化反过来可能如何影响环境。

波多黎各的城市环境与美洲壁虎通常栖息的森林截然不同，这些小蜥蜴已经做出了一些重大的进化适应，以便在城市景观中繁衍生息。

城市蜥蜴会长出更长的四肢，以便在暴露于捕食者的开阔区域快速移动。它们拥有超大的脚趾垫，上面有称为“薄片”的微观结构，使它们能够附着在墙壁、混凝土和玻璃等光滑表面上。

纽约大学生物学家克里斯汀·温切尔说，400种美洲壁虎在生态特化方面有着悠久的进化历史——尤其是在肢体长度和脚趾垫方面，随着它们的多样化。这些特征以不同的方式进化，以帮助不同的物种特化于森林栖息地的不同部分。“因此，它们在短时间内共同进化，使蜥蜴能够更有效地利用城市栖息地，这是有道理的，”温切尔说。

城市美洲壁虎也能耐热——比它们的乡村亲戚高出近两华氏度——以便在人行道和金属可能超出其生理极限的地方生存。“虽然一摄氏度看起来不多，”温切尔在电子邮件中写道，“但这可能意味着能够在中午保持活跃，而不是需要寻找热避难所（阴凉处），这提供了更多的食物和配偶。”

在过去的20到30年里，温切尔已经在岛上多个地点的遗传上不同的种群中看到了相同的身体和基因适应的出现。“所以这是一个平行适应的例子，变化反复出现以响应城市中相同的选择压力，”她说。

她认为这些蜥蜴可能还有更多的城市适应，包括颜色、爪子、尾巴形状和产卵行为。“城市栖息地是如此的与众不同，”她指出，“以至于行为、信号、生理和形态的几乎每个方面都可能正在适应性地改变。”

科学家们自达尔文的雀类以来就知道饮食驱动进化，它们的各种喙形适应了它们所吃的不同食物。人类以多种方式改变动物饮食——包括通过施舍，这可能导致变化。在一个案例中，有人向红松鼠提供了稳定的花生饮食，这些动物的头骨和下巴发生了变化。

英国的红松鼠生活在零散的种群中，这些种群已经彼此隔离了许多代。每个种群都可以获得不同的食物。为了帮助维持利物浦附近的福姆比保护区中的松鼠，工作人员在1990年代和2000年代全年喂养它们花生。

“在保护主义者不知情的情况下，这正在改变这些松鼠的解剖结构，”伦敦大学学院的啮齿动物生物学家、《皇家学会开放科学》上相关研究的合著者菲尔·考克斯说。这些松鼠表现出更小、效率更低的下颌肌肉，因此咬合力也更弱，这与其它红松鼠不同。考克斯认为这种适应是因为花生很容易剥开——不像其它松鼠吃的松果或硬榛子。

事实上，当停止喂食花生后，松鼠开始表现出头骨变化的局部逆转。“那就是我们认为，是的，这确实是饮食影响的时候，”考克斯说。

“我们确实知道啮齿动物在岛屿上可以经历非常快速的进化，而这些实际上是岛屿种群，”考克斯补充道。然而，这些变化发生得如此之快，以至于它们可能甚至超越了进化。它们可能发生在松鼠的一生中，通过一个称为骨骼塑形的**过程，其中骨量随着肌肉使用的减少而减少。但如果是这样，这种有益的变化本身就会被选择，并可能发展成为一种进化适应。

捕鱼时大小很重要，但追求更大的渔获量正在驱动鳕鱼等鱼类的基因变化。

加州大学圣克鲁斯分校的生态学家和进化生物学家埃里克·帕尔科瓦奇表示，渔民通常有经济动机去捕捞最大的鱼。“这直接对体型大造成了选择压力，”他说，“而且由于鱼越老越大，这也对年老造成了选择压力。”由于许多更大、更老的鱼被捕捞，体型较小、能够更早繁殖的个体在一段时间内占据了种群的大部分。

对大西洋鳕鱼的基因分析显示，20世纪的过度捕捞迫使鳕鱼在短短几十年内进化出这些变化。

而这种人类捕食的影响远远超出了鳕鱼。“不仅是性状在变化，或者大小在变化，而且这些物种的生态角色也在变化，这在整个生态系统中产生了连锁反应，”帕尔科瓦奇说。更小的鳕鱼吃更小的猎物，研究表明它们无法像以前更大的顶级捕食者鳕鱼那样发挥相同的生态作用，这重塑了更大的海洋食物网。

“进化变化导致生态变化，然后又驱动进一步的进化变化，”帕尔科瓦奇指出，“所以它有点像循环反馈。”

当人类有意或无意地引入非本地物种时，由此产生的进化影响可能会在生态系统中产生连锁反应。

夏威夷是两种入侵性强且适应性强的物种之间进化猫捉老鼠游戏的家园。

据丹佛大学生物学家罗宾·廷希特拉（Robin Tinghitella）称，原产于澳大利亚的太平洋蟋蟀通过太平洋群岛跳跃，并于700至1600年前到达夏威夷，很可能是在波利尼西亚探险家的独木舟中。大约35年前，当第二种物种到达夏威夷时，它们的故事发生了黑暗的转折。寄生蝇从北美洲到达，并利用田野蟋蟀作为宿主来携带它们的幼虫。

“在北美洲，它们没有与任何蟋蟀共同进化过，所以它们必须首先转换宿主，开始使用太平洋田野蟋蟀作为宿主，”廷希特拉解释道。

苍蝇通过聆听蟋蟀的求偶鸣叫声找到了它们，并且非常成功，以至于蟋蟀面临着两难境地——适应或死亡。它们通过实际改变自己的曲调做到了这一点。蟋蟀通过翅膀“乐器”的物理变化进化出新的更安静的鸣叫声。

发出新鸣叫的蟋蟀对寄生蝇的吸引力较小，但它们仍然能够吸引雌性蟋蟀。这意味着它们比那些坚持旧鸣叫的蟋蟀更长寿，繁殖更成功——从而传递了这些音乐突变中涉及的基因。

现在，进一步的研究表明，这些苍蝇也在进化。它们的听力变得更加敏感，能够听到更宽范围的声音频率，以便更好地窃听蟋蟀伪装自己的新进化（并不断变化）的求偶叫声。

“这正在成为一个经典的共同进化故事，”廷希特拉说，“它强调了新引入的物种如何导致一系列有趣且往往不可预测的适应。”

地球上充斥着人类的污染，污染物正在刺激物种进化。

胡椒蛾是进化生物学的一个经典例子，它因工业革命的空气污染而启动。胡椒蛾可能是白色或黑色的，但历史上白色的色调在英国的桦树上提供了更好的伪装。在1950年代，科学家们意识到工业空气污染使得黑蛾更容易融入其烟尘缭绕的环境——例如被肮脏空气染黑的桦树。因为它们被鸟类捕食者捕食的频率较低，黑蛾繁殖得更多，并在污染区域变得比它们的白色亲属更常见，这要归功于一个特定的突变。

到2012年，由于从1970年代开始空气质量得到改善，这种趋势已经逆转——因为白色变种在干净的白色树皮上变得不那么显眼。

虽然欧洲的空气变得更清洁，但光污染的普遍性却显著增加。蛾子以被光吸引而闻名，光线会扰乱交配和进食，或使它们暴露于危险的捕食者。但城市蛾子现在可能正在进化以避免这种危险。

当来自乡村和城市的欧洲螟蛾在同一个花园中饲养时，城市蛾子被光诱捕器捕获的可能性降低了30%。为什么会这样？比利时鲁汶天主教大学的生物学家埃弗特·范德斯科特的研究发现，城市蛾子的翅膀也稍小一些。这可能是因为蛾子正在选择改变飞行机制，这抑制了它们对光的飞行反应，从而增加了它们的生存机会。

如果是这样，那么这种避光适应可能会付出代价，比如缩小了蛾子可获得食物或配偶的范围。

生态学家帕尔科瓦克斯指出，快速的进化变化可能会对物种和更广泛的生态系统产生负面影响。但积极的一面是，一些生物表现出适应日益以人类为中心的世界的灵活性。“如果这些物种无法进化，”他说，“我们会看到更多的灭绝。”

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