除了人类，地球上的生物也因压力在适应着、变化着……
编者的话
莫等生物进化了人类反而退化了
我们这次要说的这个故事发生在纽约——一个市中心拥有800多万常住人口的大城市。在这样一个种族混杂、竞争激烈的城市中生存，居民不可避免地会在生活中遇到种种压力，并在这种压力下挣扎求存。
800多万说的只是人类，实际上，在城市的人造生态圈中生存的生物，数量何止万亿！这些形形色色的生物——无论是动物还是植物，乃至细菌，也都面临着来自城市的压力。为图生存，这些生物将压力化为动力，选择了“去适应”、“去进化”。当然这一切并不仅仅发生在纽约，而是发生在全世界的人类聚居地。
早前有报道说，在广州，人类活动使得动植物物种多样性遭受极大的破坏。在中心市区早已没有了原生植被，而原本以水田和绿地著称的增城和花都近年来也随着房地产的发展，生物多样性受到严峻的考验，导致鹭鸟迁徙、秧鸡遭殃……所谓“物竞天择，适者生存”，如果将在城市化进程中消失的物种看成是被淘汰者的话，坚持生存下来的那些生物就是胜利者。这些顽强的生命体和人类共享并争夺生存空间，但它们却不像人类那样困守在日常的生活节奏中不思进取。
……最终的结果，将会是怎样？
或许纽约离我们很远。但是，同为大都市的广州，却就在我们的脚下。在这场你争我夺的暗战中，我们必须知己知彼，以免在进化的潮流中被远远地抛在后面成为失败的一方。
孤立在城市岛屿上的白足鼠们正在努力适应城市压力；哈的孙河里的鱼早已对水中的有毒物质习以为常；本土的蚂蚁被迫在隔离带上“安家”；还有更多熟悉的城市生物，例如臭虫、老鼠和细菌，也随着城市压力而改变。就像过去数百万年间随着数不清的环境变化而进化一样，这种进化过程正是因为纽约和其他城市的变化而发生的。对于科学家来说，城市就是一个偌大的实验室。而对于我们这些“渺小的人类”来说，我们对环境施予的种种行径，却是造就了这个实验室的“始作俑者”……
一个科学团队的生物进化研究
为了研究进化，杰森·慕斯-南曾在非洲中央跟踪大象，曾在马来西亚加里曼丹地区的野外跟踪长尾猴。这次，他乘上了一辆前往高桥公园的火车。慕斯-南博士和2名研究生学生——保罗·可可和斯蒂芬·哈里斯，一起走出纽约168街火车站。此时的他们，背着旅行包，带着满满装着天平、密封塑料袋、剪贴板、长尺和防水布的大塑料箱子。后来，他们遇到了埃伦·佩赫克，纽约公园与娱乐部高级生态学家。这四位研究者一起进入公园。在路过一个篮球游乐场之后，他们拐弯朝峡谷走去。
他们走下陡坡，翻越巨石，在快到达哈莱姆河路的时候，峡谷变平坦了。科学家们沿着一道因多年汽车撞击而变弯的护栏朝北走，往森林深处的营地走去。“警察曾多次突击检查我们，”任纽约市立大学巴鲁克学院助理教授的慕斯-南博士介绍，“有时候还带着枪。”
慕斯-南博士已加入一个规模颇小但不断壮大的野外生物学家组织。他们的研究对象是城市进化——不是高低错落的摩天大楼和复杂棘手的邻里关系，而是城市带给居住于此的野生动物的改变。对这些科学家而言，纽约城区，就是一个偌大的实验室。
研究
“老鼠也是纽约的一部分”
老鼠成为慕斯-南博士的研究对象。自2008年以来，他和同事出没在这个城市各个角落，研究纽约的兴起是如何影响白足鼠的进化过程。这一天，在高桥公园，他的学生可可和哈里斯在森林的地上铺开一块蓝色的防水布，而慕斯-南博士则朝一个地上插着橙色旗帜的地方走去。他拾起旗帜旁的铝盒陷阱，推出蜷缩在里面的老鼠。此时，它正用黑色的眼睛紧盯着慕斯-南博士。
研究者们逐一检查前一天放置的50个陷阱，其中有7只不幸的老鼠陷在里面。他们从陷阱中拿出老鼠，并把它们放到密封塑料袋中。他们把每只袋子做好标记，并测量每只老鼠的重量。慕斯-南博士轻轻地握住这些老鼠，使得他的学生可以用尺测量它们的长度。
当慕斯-南博士打开最后一个陷阱时，第七只老鼠已经失去耐心，迅速从盒子中跑出来，逃回森林深处。可可耸耸肩，说：“毕竟，这些老鼠也是纽约的一部分。”
结论
城中老鼠有上千例基因突变
如今，科学家们能轻而易举地通过查看纽约各种动物和植物的基因来研究生物进化发展。上个月，哈里斯在进化研究协会年会上发表了白足鼠的新数据。哈里斯和他的同事们已经确认，在整个纽约城中的老鼠身上发生的1000多例基因突变，但是这些突变并没有发生在生活在纽约以北45英里(约合72.4公里）的纽约州公园的老鼠身上。这意味着，群种独居的纽约白足鼠正在努力适应大都市的生活。
慕斯-南博士和他的同事惊奇地发现，每个公园的老鼠的基因都各有不同。“每个区不同种群老鼠的不同点，跟整个美国东南部不同群种老鼠的基因不同点是相类似的。”
目前白足鼠居住在从加拿大到墨西哥之间广大地区的森林中。他们在约1.2万年前的冰川时代后才来到纽约地区的。在过去的几个世纪里，因为它们所居住的森林成为城市的一部分，他们也在纽约的各大树林中存活了下来。而纽约人经常与之大战的家鼠则来自欧洲。
科学家们正在调查这些基因突变是否帮助老鼠们适应纽约的城市生活。其中有些基因突变的确被证实对老鼠适应城市生活有帮助。很多基因跟与细菌斗争有关，其他的是跟繁殖和避免被化学物质影响有关。非常有可能的是，这些新的基因突变是在这个城市的每个公园中相互独立发生的。“我们的观点是，城市生活的压力是无处不在的，所以他们都在各自适应自己的生存环境。”哈里斯总结道。
老鼠实验中……
慕斯-南博士和他的同事发现，每个公园的老鼠，基因各有不同。
蚂蚁实验中……
邓恩博士发现了新物种——举腹蚁属蚂蚁。
寻根源……
污染促使改变
进化是生命的常态。新种类出现，老种类灭绝。环境改变经常促使生物进化朝着崭新的方向发展。像纽约这种大都市早已让环境发生迅速的转变，来自欧洲的移居者们砍伐掉纽约的大部分原始森林；城镇开始出现，随后变成一个巨大的城市地带。同时，随着工厂把化学污染物排向水和土壤中，整个化学环境也发生了改变。
地点:哈的孙河
对象：鳕鱼
现象：来自新英格兰北部和加拿大的鳕鱼完全没有出现AHR2基因突变，只有少量生活在长岛和康乃迪克州的鳕鱼出现基因突变。污染已经促使纽约附近几个非常典型的进化例子。哈的孙河的鱼因为通用电气公司在1947年至1977年间排放的化学物质多氯联苯（PCBs）而遭遇生存大危机。因为多氯联苯，幼鱼变得畸形。纽约大学医学中心的艾萨克·维尔艮和他的同事们非常好奇地发现，生活在哈的孙河河底的大西洋鳕鱼完全不受多氯联苯的影响。
他们在一篇报告中指出，几乎所有在哈的孙河的大西洋鳕鱼都出现了名为AHR2的基因突变的情况。而在一般情况下，多氯联苯首先通过跟由AHR2基因编码的蛋白质结合而损害鱼类。哈的孙河中大西洋鳕鱼的基因突变，使得多氯联苯难以跟蛋白质结合，继而保护鱼类免受化学伤害。
AHR2基因突变完全没有出现在来自新英格兰北部和加拿大的鳕鱼身上。只有少量生活在长岛和康乃迪克州的鳕鱼出现基因突变。维尔艮博士和他的同事们因此得出结论，一旦多氯联苯进入哈的孙河，这种基因突变将发展迅速。
地点：芳得利湾
对象：蠕虫
现象：在芳得利湾清除出大部分含镉的沉积物之后，经过9代繁衍后，蠕虫又重新变得脆弱敏感。
同样，因为美国政府开始着力清除纽约的污染情况，生物进化又朝着相反方向发展。1989年，纽约州立大学石溪分校的杰弗里·莱文顿和他的同事们发现，一种生活在哈的孙河河底淤泥中的蠕虫对镉有抵抗力。它们生活在芳得利湾（Foundry Cove），那里靠近西点军校附近的一个电池厂。莱文顿博士和他的同事们发现，蠕虫会产生大量的蛋白质，这种蛋白质能防止镉在蠕虫身体里作恶。
在20世纪90年代初，美国联邦政府环境保护署在芳得利湾清除出大部分含镉的沉积物。经过9代繁衍后，蠕虫又重新变得脆弱敏感。去年，莱文顿博士和他的同事们发表的报告中指出，随着从其他较少受污染地区迁入的蠕虫越来越多，这种转变也是理所当然的。渐渐地，迁徙而来的蠕虫与当地蠕虫混合杂交，拥有抵抗力的基因也开始变得稀少了。
觅方法……
生物大融合：从灭绝、侵袭到适应
当奎尔医生研究人类肉眼看不到的生物进化时，一些科学家正在研究日常常见的生物进化。科学家调查发现，纽约的本土植物群已经非常脆弱了，部分是因为它们曾非常适应靠近森林的环境，但如今它们不得不面对城市环境。现在，纽约的生物多样化是灭绝、侵袭到适应这一整个过程的产物。
在最近的一个下午，詹姆斯·达浓福-伯格和罗伯·邓恩在曼哈顿上西区百老汇大道附近徘徊。哥伦比亚大学生物学家达浓福-伯格博士在路旁的常春藤中挖出塑料杯，来自北卡罗琳娜州州立大学的邓恩博士在离地面5英尺高的地方，攀在一棵日本枫树的树枝上。
“新品种！新品种！”邓恩博士激动地大喊。他和达浓福-伯格博士正在研究蚂蚁的种类。邓恩博士发现了举腹蚁属蚂蚁，他和达浓福-伯格博士之前从未在这个地区发现这种蚂蚁。邓恩博士从他随身带的背包拿出一个吸气器和通向玻璃罐的橡胶管道。让管道的一端对着蚂蚁，他把蚂蚁吸住放入玻璃罐中。
达浓福-伯格博士和邓恩博士以及他们的同事选择百老汇地区来研究人类活动是如何影响生物多样性。科学家已经发现了很多不同的蚂蚁种类，有些是在这座城市诞生之前就存在的，也还有很多是在这座城市诞生之后跟着人类的迁徙而来的。达浓福-伯格博士和邓恩博士在研究中最常见的蚂蚁是来自欧洲的铺道蚁。
生物学家们在纽约发现许多本地物种和外来物种杂交的例子，从中央公园的大树，再到牙买加湾的鸟儿。如今纽约的生物多样化是灭绝、侵袭到适应这一整个过程的产物。在曼哈顿，曾经有21类本土兰花，现在已悉数消失。在近期全球生态和生物地理学的会议上，一组科学家调查了纽约和其他10个城市的植物多样化。他们发现，自1642年以来，有401种本土植物已经消失了，而1159种至今依然存活。如今，纽约的本土植物群已经非常脆弱了，部分是因为它们曾非常适应靠近森林的环境，但如今它们不得不面对城市环境。
新来物种VS本土物种：它们选择混交
随着本土物种开始灭绝，外来物种开始在这座城市扎根。作为适应纽约的“入侵者”，新来物种给本土物种带来非常巨大的压力，皆因这些外来“入侵者”与这些土生土长的“本地老住户”竞争生存空间和食物。不过，最终，它们却选择了混交，从而产生新的杂交种类……
作为美国的其中一个主要选择城市，纽约是许多北美外来物种首先到达的地方。不少外来物种甚至来自世界上其他地区。例如，在1890年，作为引进莎士比亚文学著作中的鸟类的方案，八哥被引入到中央公园。但是更多的是悄然被引进。
许多非本土物种很快灭绝了，但是有些物种很快融入到城市生活中——先是纽约市中心，随后扩散到其他地方。纽约曾是荷兰榆树病、栗皮病、亚洲天牛和其他威胁树木健康疾病在美国肆虐的首站。
作为适应纽约的“入侵者”，新来物种给本土物种带来非常巨大的压力，皆因这些外来“入侵者”与它们竞争生存空间和食物。例如，在布鲁克林区植物园，由于竞争不过东方南蛇藤，美国南蛇藤正逐渐减少。同时，这两种植物也开始混交，产生新的杂交种类。“这个是双重打击，”福特汉姆大学植物生态学家詹姆斯·里维斯总结道。
但是，许多本土物种依然存活。达浓福-伯格博士和邓恩博士非常惊奇地发现，在13个不同的蚂蚁种类中，有9个是本土物种。一旦它们在此扎根，这些本土物种就与外来入侵者抗争，并创建一个新的生态环境。
达浓福-伯格博士和邓恩博士正试图研究出在纽约是什么在平衡本土物种和外来物种。他们并不能理解为什么一些地方会比其他地方更加生物多样化。在自然岛上，生物多样化是随着岛屿的面积大小而增多或减少。但是在百老汇地区，这种情况并不存在。他们也不得不研究本土蚂蚁是如何与外来的蚂蚁物种和谐共处。
总而言之，纽约是一个巨大的进化性尝试，这也是许多科学家为此而着迷的原因。“这是在我们周围兴起的一些新事物。”邓恩博士总结说。
细菌也自我进化
城市只吸引一小部分研究生物进化的生物学家。通常他们在像亚马逊原始雨林之类物种丰富的地方工作。但是如今，城市生物进化已经吸引了越来越多的科学家进行研究。生物进化不仅仅发生在纽约的公园和河水中，它还发生在医院里，以细菌的形式……
地点：医院
对象：克雷伯氏菌
现象：对大部分抗生素都有抵抗力的新兴细菌，很好地适应了医院的环境。1997年，纽约州立大学州南部医学中心传染疾病医生约翰·奎尔发现在城市中一种对大部分抗生素都有抵抗力的新兴细菌。一旦这类菌种在纽约开始站稳脚跟，就非常迅速地在整个城市蔓延。现在，这种菌种已经在其他33个州都发现了，而且，它已经在许多地方，比如法国、希腊和以色列等国家成为一个很严峻的问题。
肺炎克雷伯氏菌病患数目，在医院为数不少。据悉，这种病菌能引发肺炎和其他许多致命传染病。通常医生会用碳青霉烯的抗生素来治疗。奎尔医生和他的同事们却在布鲁克林区的四家医院里发现了对碳青霉烯有抵抗力的克雷伯氏菌。事实证明，这种基因突变是克雷伯氏菌生存下去的好方法。奎尔医生的调查详细描述了这类菌种在纽约的医院间四处发展。“这类菌种很好地适应了医院的环境。很显然，在生存上，它比其他细菌更有优势。”
尽管从2006年到2009年，布鲁克林区已经逐步遏制了这种病菌的蔓延。但是奎尔医生对彻底消除这种病菌不抱希望，“我觉得，这种病菌将长期存在，毕竟它已经在医院里根深蒂固了。”
本版编译“六一”，图文来自《纽约时报》
作者：
2011-8-1