令人惊叹的 30 年实验显示进化以慢动作展开

科学家们在长达 30 年的迷人实验中目睹了一种动物物种在他们面前进化。

长春花原石（Littorina saxatilis）是一种小型海蜗牛，常见于北大西洋周围的海岸。这包括瑞典的科斯特群岛及其被称为礁石的岩石小岛，1988 年那里的有毒藻类大量繁殖消灭了大部分蜗牛种群。

这一致命事件为长期进化实验.1992 年，哥德堡大学的海洋生态学家 Kerstin Johannesson 将 700 只蜗牛重新引入一个蜗牛种群已经消失的 skerry 中。

但 Johanesson 并不只是用同样的蜗牛取代了失去的种群。相反，她移植了具有不同“生态型”的蜗牛，由不同的栖息地塑造，看看它们是否会随着时间的推移进化出原始 skerry 居民的特征。

果然，在几十代人的时间里，新的殖民者沿着一条与他们的前辈惊人相似的道路进化，由相同的栖息地塑造。研究人员准确预测蜗牛外观和遗传学的变化，提供了一个有趣的进化例子。

在科斯特群岛地区，L. saxatilis 萨克萨蒂利斯乳杆菌根据每个种群面临的环境压力，采用几种不同生态型的形式。所谓的螃蟹生态型生活在它们被螃蟹捕食的区域，因此它们往往更加谨慎，并进化出更大、更厚的壳，没有图案，入口相对较小。

另一组被称为 Wave 生态型，它们生活在远离螃蟹的岩石上，但反而暴露在海浪中。这些蜗牛更大胆、更小，壳更薄、有图案，开口相对较大。

在 1988 年之前，当前实验中使用的 skerry 上生活的是 Wave 生态型–一个只有 3 米（9.8 英尺）长的岩石小岛。但在藻类大量繁殖消灭它们后，Johannesson 和她的团队用 Crab 生态型的蜗牛取代了它们，看看它们是否会进化成类似于 Wave 蜗牛。

该团队监测了蜗牛的三种不同类型的变化。首先是外观：预计蜗牛壳的平均长度、厚度、颜色、图案和脊线将从螃蟹生态型过渡到 Wave 生态型。

这些向外的变化，或者表，鉴于蜗牛以每年一两代的速度繁殖，因此很快就变得很明显。它们的外壳从全米色变为更广泛的颜色，变得更薄、更光滑，并且有更宽的开口和尖端，但没有那么尖。

监测到的其他类型的变化是基因变异性（某些变异存在于基因组中的固定位置的可能性）和更大的遗传变化，称为染色体倒位。正如预期的那样，这两个物种都趋向于远离原始的 Crab 生态型，并开始类似于邻近的 Wave 种群。

该团队表示，可预测的演变是由于几个因素造成的。首先，所需的性状已经存在于 Crab 生态型的基因组中，尽管浓度很低。其次，来自仅 160 米（525 英尺）外种群的波浪蜗牛可能已经漂流过来，并将它们的基因贡献给了混合物。

这些蜗牛能够很好地适应不断变化的环境，但其他动物可能就没有那么幸运了。

“并非所有物种都能获得大型基因库，从头开始进化新性状非常缓慢，”安雅·韦斯特拉姆 说，该研究的共同通讯作者。

“适应非常复杂，我们的星球也面临着复杂的变化，极端天气事件迅速发展气候变化、污染和新的寄生虫。也许这项研究有助于说服人们保护一系列自然栖息地，这样物种就不会失去它们的遗传变异。

该研究发表在杂志上科学进展.

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