其他

城市是個演化壓力鍋

城市在世界各地不斷擴張,各樣的生物開始成為城市生態系的一員。而城市創造的極端環境,促使居住其間的生物快速演化。

撰文/休舒伊辛(Menno Schilthuizen)、繪圖/維依(Armando Veve)
翻譯/姚若潔

其他

城市是個演化壓力鍋

城市在世界各地不斷擴張,各樣的生物開始成為城市生態系的一員。而城市創造的極端環境,促使居住其間的生物快速演化。

撰文/休舒伊辛(Menno Schilthuizen)、繪圖/維依(Armando Veve)
翻譯/姚若潔


法蘭克是我的朋友,我們坐在我位於荷蘭來登(Leiden)的家中後院,法蘭克雙手向上飛升,發出誇張的聲音,差點撞翻放在我們之間的飲料。他一面示範、一面說明:有一隻遊隼(peregrine falcon)每天飛掠他的醫院辦公室窗外,從下往上高飛,有時會抓著一隻剛獵到的鴿子,飛往大樓頂端、巨型發光看板下的鳥巢。幾秒鐘後,被牠拔下的鴿子羽毛飄落了下來。


近年來有許多鳥類開始過著都會生活,遊隼也是其中之一。牠們本來會在岩壁附近獵捕中型鳥類,當人類開始在世界各地建造人造岩壁(包括教堂、煙囪及辦公大樓),這些鳥兒便興高采烈從懸崖搬遷到摩天大樓,食物也從松鴉改為鴿子。歐洲和北美洲有些地區,大部份遊隼會在城市裡築巢。


城市和自然環境的相似性,吸引了更多動、植物進入大都會中。原先穴居的蟑螂,早已適應人類陰暗潮濕的居住環境;海濱植物很容易在冬季為防止路面結冰而撒鹽的道路旁繁衍;有著像人手般靈巧前掌的浣熊,非常適合挖掘遍佈人造世界的垃圾桶和廚餘桶。智人(Homo sapiens)在每塊大陸上幾乎都建立了大面積住所,到了2030年,人口超過100萬的城市將多於600座。從來沒有任何單一物種,曾以全球規模創造出別的物種可以居住的新條件。


更令人驚奇的事情正在發生。城市有許多磚塊、玻璃、鋼鐵、充滿車輛的道路、人造光源及到處釋放的各種化學物質,這些特性形成一種極端卻又豐沛的環境。許多環境條件固然嚴苛,但也提供了許多好處,最明顯的是,人類累積了許多食物與資源。就像自然中的極端環境(沙漠、硫磺泉或洞穴深處),風險和機會的組合驅使來此冒險的動、植物演化。世界各地的研究夥伴和我都發現,城市成為演化的壓力鍋,迫使生物的適應快速且普遍地發生。


住在城市的蝸牛和蒲公英


只要踏出門,就可以展開一趟目睹城市生物演化的田野觀察,我家的小後院就是很好的例子。必須承認(法蘭克也不斷提醒我),身為一個生物學家,我應該為自己的院子感到丟臉。地上老舊石板的縫隙長滿各樣的雜草,某個角落有一小叢乏人照料的玫瑰,另一個角落有盆繡球花。除此之外,還有在牆上恣意蔓延的啤酒花照看著我的院子。


這些啤酒花的葉子間,就藏匿著我最喜歡的城市演化例子,我小心翼翼把葉子從牆上翻起,斑帶樹叢蝸牛(Cepaea nemoralis)正在枯枝上咀嚼。這種原生於歐洲、後來散佈到北美洲的蝸牛,殼有多變的顏色和紋路;這些差異由DNA控制。我家的蝸牛是淺黃色,上面裝飾著五條黑色螺旋條紋。


為什麼是淺黃色?答案與熱島效應有關。建築物和街道吸收了太陽的熱,加上幾百萬人口的活動與機器運作產生的熱氣,使得城市通常比周圍的鄉村要熱。以來登這樣規模不大的城市來說,市中心的平均氣溫比外圍地區高2~3℃;而在美國紐約或日本東京這樣的大城市,差距甚至可能超過10℃。


蝸牛有時得在乾熱的夏天攀在牆上幾個星期,城市高溫極可能會讓牠們致命。如果蝸牛的殼是深色,吸收更多能量,情況就更糟。天擇讓城市裡斑帶樹叢蝸牛的殼顏色變淺,而城市外的蝸牛殼會偏紅或褐色。


我和法蘭克走出我家庭院、進入巷道,遇上第二個城市演化的例子:蒲公英。這些蒲公英從人行鋪道的裂縫中長出,有些開著黃花,有些則已經產生毛茸茸的傘狀種子。


在自然條件下,種子垂掛在羽狀降落傘下方,隨風飄到距離原生地很遠的地方才降落萌芽,這樣的機制可以避免競爭。但在城市中,這種策略行不通,因為母株所在的方寸之地可能是附近僅有的一處沃土,被風吹得很遠的種子,可能會落在柏油或水泥上。如果種子的重量足夠,能直接落在母株旁邊的土裡,反而是比較好的情況。


塞夏卓(Arathi Seshadri)是美國科羅拉多州立大學助理教授,她在2012年發現,城市蒲公英的種子降落傘形狀較為修長,比起「傳統」草原上的蒲公英,飛行時間明顯少了一半。


令人玩味的是,蒲公英的親戚貓兒菊(Hypochaeris radicata)在自然的極端環境中,也發生了同樣的適應。在加拿大西岸旁的小島,貓兒菊演化出比在大陸環境中更快降落的種子。在小島上,種子被風吹到海裡的風險驅動了這樣的改變。


更多相關文章

2018年11月201期我們在看假新聞? 雜誌訂閱

本期最新文章