当我们审视进化如何使我们从无眼团块演变成能力尚可的博主时,它似乎是一种浩瀚、不可知的力量。但当我们审视个体特征以及它们如何以巧妙的方式出现和消失时,因果关系的作用就变得清晰而迷人。人们不断毒害你的湖泊?那么,鱼先生,为什么不发展出对这种毒药的抵抗力,并将其传给你的孩子呢?蝙蝠总是忽略你的花而给别的花授粉?那么,热带藤蔓,何不进化出一种能反射回声定位的卫星天线状叶子呢?我们收集了十个新近发生或新发现的进化和适应的列表,涵盖了从植物到动物,再到,是的,人类。我们也不是完美的。
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一个说明:这些例子涵盖了几种不同类型的变化,包括个体突变(如人类)、习得行为(如莫斯科犬)、新适应(如洞穴鱼)和新发现的进化(如卫星天线状叶子)。这更多的是对事物如何变化的一个概述,而不是任何特定的论点。
Babiana ringens,一种在南非当地被称为“老鼠尾巴”的开花植物,展示了一种非常特殊的进化,以吸引传粉鸟类将喙插入其花朵:一个特殊的鸟类栖木。B. ringens 的花生长在地面上,这可能意味着它吸引鸟类的注意力较少,因为鸟类不想在那个危险的地方停留太久。为了吸引蓝翅太阳鸟,这种植物进化出了一种坚固的茎,处于完美的进食栖木位置。这个例子很有趣,因为根据多伦多大学的研究人员的说法,同一株植物根据其所处位置的不同会表现出明显的差异——当它依赖太阳鸟传粉时,它会长出长而诱人的茎(安静,伙计),而在有许多潜在传粉者的地方,这个茎在数代使用减少后已经萎缩了。但这个茎对植物来说仍然是一个巨大的优势——没有茎的植物,无论是被折断还是其他原因,其种子的产量只有有完整茎的植物的一半。
今年夏天早些时候,我们偶然发现了这种新近对老鼠药有抗性的家鼠,由于一次非常近期发生的杂交即进化,它现在可以存活在一些人类最致命的杀鼠剂下。华法林是一种常见的老鼠药,对包括普通家鼠在内的大多数老鼠有效,但对阿尔及利亚老鼠无效,阿尔及利亚老鼠是一种相似但密切相关的物种,生活在地中海沿岸。这两种老鼠通常不会相遇,但人类的旅行将它们引到了一起,于是不可避免的杂交老鼠开始在德国出现,安然无恙——这归功于这种新出现的有益特征。
我们不是唯一喜欢蝙蝠的——原来古巴雨林藤蔓Marcgravia evenia 也非常努力地吸引它们的注意力。在一项最近发现(但并非近期进化)的例子中,M. evenia 的叶子具有独特的凹形,如同微型卫星天线。为什么?当被蝙蝠的回声定位信号轰击时,它们能发送强烈的信号。这使得这种花对我们这些依靠回声定位弥补视力不佳的飞行哺乳动物朋友来说,具有独特的辨识度。这种设计对光合作用不太有利,但显然益处大于弊端。
纽约最令人恐惧和恐慌的昆虫不是蟑螂——而是臭虫。在20世纪90年代末,经过“相对沉寂”半个世纪后,正如我们在五月份指出的,臭虫突然重新出现,而且比以往更强大。事实证明,臭虫已经以多种方式进化,使其更难根除,包括具有驱避杀虫剂的厚实、蜡状外壳,更快的代谢速度以产生更多的天然化学防御物质,以及阻断搜索和摧毁的拟除虫菊酯的显性突变。你几乎不得不佩服这些小怪物。
几周前,我们发现了进化正在发生的例子:细胞层面的进化,而且是在人类身上。一项针对经常使用 X 射线的**心脏病专家**的小型研究发现,这些医生血液中的过氧化氢水平高于正常水平,这可能预示着未来潜在的致癌风险。但他们也发现,升高的过氧化氢水平会触发一种名为谷胱甘肽的抗氧化剂的产生,这是一种细胞保护剂。本质上,这些医生正在从内部,从细胞深处开始,发展出应对工作危害的保护机制。这是一个了不起的故事——在这里阅读更多。
莫斯科面临严重的流浪狗问题。每300名莫斯科居民(我们可能会猜测“莫斯维吉安”作为居民称谓,但不是)就有一只流浪狗,足以让 A.N. Severtsov 生态与进化研究所的研究员 Andrei Poyarkov 从进化角度对其进行分析。Poyarkov 将这些狗分为四种性格类型,从回归狼的特性到专门的“乞讨”类型。后一种类型特别有趣,因为这是一种全新的行为组合:乞讨狗懂得哪些人最有可能给它们食物,甚至进化出了乘坐地铁的能力,将多个站点纳入其活动范围。你可以在这里阅读更多关于莫斯科的狗。
澳大利亚蔗蜍的故事同样悲惨而神秘。1935年,它们被引入是为了控制正在啃食澳大利亚农作物的本地蔗甲虫,这些蟾蜍几乎立即开始疯狂繁殖,吞噬视野内的一切,导致许多本土物种灭绝。当这些蟾蜍 spread over most of northeast Australia 时,研究人员开始注意到一些非常奇怪的事情:蟾蜍正在变异,具有一套非常特殊的特征:腿更长,耐力更强,速度更快。这些突变使新进化的蔗蜍能够移动得更快、传播得更远,但问题是:这实际上使它们变得不那么健康。跑得更快的蟾蜍死亡率最高,并且经常出现脊柱问题。那么,这种进化的意义何在呢?在分析了环境之后,研究人员为这种自然选择创造了一个新词:空间分选(spaceling sorting)。这个想法是,蟾蜍移动得越快,从而扩大了蔗蜍的领地,就越容易吸引配偶——尽管这些蟾蜍健康状况不佳,尽管实际上并没有必要继续扩张(当然也不是食物短缺)。研究人员称之为“不如达尔文过程重要,但 nonetheless 能够通过一个迄今为止很大程度上被忽视的过程塑造生物多样性”。[Wired]
当你开发了一种转基因玉米,忍受了所有关于安全和扮演上帝之类的 usual complaints, all to avoid having your crop gnawed on by a certain kind of pesky bug, only to find that, well, the bug has mutated。这发生在孟山都(GM 玉米生产商)和西部玉米根虫(这种虫子,上图为成虫阶段)。根虫很快就对孟山都转基因玉米中固有的杀虫剂产生了天然抗性。我们写道:“玉米种子还含有一个产生晶体蛋白 Cry3Bb1 的基因,该蛋白能以令人不快的方式杀死根虫(通过破坏消化道),但对其他生物无害(我们认为)。” 但一项爱荷华州立大学的研究论文描述了一个根虫对该蛋白产生有效抗性的案例,这引发了对根虫足够灵活以应对各种遗传保护措施的担忧。
我们倾向于认为狗吠叫是理所当然的——但在野外,犬科动物几乎从不吠叫,而是发出呜咽、尖叫或嚎叫。一些研究探讨了原因,目前的结论是狗吠叫, well, for us。这个结论有点曲折:Csaba Molnar 的研究表明,狗的吠叫包含信息,并且人类能够理解这些信息。尽管狗主人坚持认为相反,但狗主人通常无法区分他们自己狗的吠叫和同一品种其他狗的吠叫。但人类可以很容易地区分“警报”吠叫和“玩耍”吠叫,光谱分析表明“警报”吠叫往往非常相似,并且与其他类型的吠叫有很大区别。从进化角度来看,狗与它们的野生近亲的距离并不遥远,可能只有50,000年,所以 Molnar 的理论(坦率地说,也是普遍接受的理论;查看这篇很棒的《纽约客》报道了解更多)是,野狗和狼被选择性地培育出了特定的特征,其中一个特征可能是愿意吠叫。
每年,墨西哥南部的 Zoque 人都会将一种由 barbasco 植物根部制成的有毒糊状物倒入当地的硫磺洞中,作为一种祈雨的宗教仪式。这种糊状物对Poecilia mexicana(一种与孔雀鱼密切相关的小型洞穴鱼)毒性很强,这正是仪式的目的。鱼死了,Zoque 人吃鱼,希望墨西哥南部能获得一些雨水。墨西哥政府实际上已经禁止了这种做法,因为那会大规模屠杀鱼类,但如果他们再等一会儿,可能就不必这样了。根据去年发表在《生物学通讯》杂志上的一篇论文,P. mexicana 实际上已经开始进化出对这种毒素的抵抗力。一组研究人员发现,一些鱼设法在这次大规模攻击中幸存下来,即使是那些屈服的鱼似乎也比该物种正常情况下存活得更久。他们将洞中的鱼与 elsewhere 发现的同一种鱼进行了比较,发现洞中的鱼选择性地培育出了对毒素的抵抗力,比非洞中的鱼存活时间长了约 50%。顺便说一句,这篇关于该主题的Livescience 文章指出,这些鱼味道很糟糕。