第五章 就发生在我们眼前

我用了这样一个比喻：侦探在罪案结束之后，来到现场，从残留下来的线索中，重建必定曾经发生过的罪案过程。但是，我可能太急于承认“人们不可能目睹进化”这种事了。虽然绝大多数进化变化发生在人类诞生之前，但是仍有一些非常快速的进化例子，能让我们在有生之年，就看到进化的发生。

有一种主张看上去很有道理——甚至可以通过大象，来目睹进化。大象是达尔文本人选出的“生殖最慢的动物”，其世代交替的时间最长。造成非洲象死亡的最重要的原因，是人们用枪支狩猎大象，获取象牙——或作为打猎的战利品，或出售作为雕刻材料。很自然地，猎人们倾向于选择具有最大象牙的个体。这意味着，至少在理论上，象牙小的个体会处于选择优势地位。进化总是这样，选择带来的诸压力之间，是有冲突的；而我们看到的进化，其实是一种妥协。在与其他大象竞争时，具有较大象牙的个体无疑更有优势；但当碰到持枪的猎人时，这种优势反而会变成一种劣势。任何狩猎活动的增加（无论是非法偷猎还是合法打猎）往往会把优势往“小象牙个体”的一端转移。在所有其他条件相同的情况下，作为人类狩猎的结果，我们可能会期望“象牙变小”成为一种进化趋势，但我们可能会认为，这种趋势要经历几千年，才能被探测到。我们不指望能在一个人的一生中，就看到这种趋势。那么，现在让我们看一些数字。

图12出版于1962年，显示了来自乌干达狩猎部的数据。这里涉及的只是持照猎人合法射杀的大象，它显示了1925—1958年（在此期间，乌干达是英国的保护国）象牙逐年的磅重，黑点是每年的数据。穿过各点的数据不是随意画出来的，而是通过所谓的“线性回归统计技术”画出来的。你可以看到，在33年里，有一个下降的趋势。而且这种趋势具有高度的统计学意义，这意味着，我们几乎可以肯定这是一个真正的趋势，而不是一个随机效应。

图12 乌干达大象象牙的重量

事实上，统计学所显示的缩小趋势，并不必然意味着它是一个进化趋势。如果你在20世纪绘制一个“20岁男性”的平均身高图，逐年绘制，你会看到许多国家有“越来越高”的显著趋势。这种增高，通常被认为是营养改善的效果，而不被认为是一个进化趋势。然而，在大象的例子中，我们有充分的理由怀疑：存在着强大的选择压力，要淘汰大象牙。虽然图中只反映了合法持照猎杀所获得的象牙，但导致这一趋势的选择压力很可能主要来自偷猎。我们必须严肃考虑“这有可能是一个真正的演化趋势”；如果确实如此，它就是一个非常迅速的演化趋势。我们必须谨慎推论，不要作言过其实的结论。这可能是我们能持续观察到的强烈的自然选择，这极有可能导致了大象种群中基因频率的变化，但这种遗传效应迄今尚未被证实。这种大牙象和小牙象之间的区别，也可能是一种非遗传差异。无论如何，我倾向于认真地考虑这一可能性——这真的是一种演化趋势。

更重要的是，野生非洲象种群的世界权威，我的同事伊恩·道格拉斯-汉密尔顿（Iain Douglas-Hamilton）博士对这件事非常严肃认真，并且很理性地认为，需要研究更多的亚洲象。他推测以上这种趋势在1925年之前很久就开始了，并且在1958年之后仍然持续。他有理由认为同样的、发生在以前的原因，造成了许多亚洲象地方种群的无象牙的状况。在这里，我们似乎有一个“表面上证据确凿的快速进化事例”发生在我们的眼前，一个可能非常有价值的研究。

现在让我谈一谈另一事例——最近对亚得里亚海岛屿上蜥蜴的一些有趣研究。

波德·马卡鲁岛的蜥蜴

克罗地亚近岸有两个小岛，分别叫作波德·科皮斯特（Pod Kopiste）和波德·马卡鲁（Pod Mrcaru）。1971年，波德·科皮斯特岛上有一种普通的地中海蜥蜴——意大利壁蜥（Podarcis sicula），它主要吃昆虫；但波德·马卡鲁岛则没有这种蜥蜴。这一年，实验者从波德·科皮斯特岛带了5对这种意大利壁蜥，放生到了波德·马卡鲁岛。然后，2008年，另一组与安东尼·赫瑞尔（Antony Herrel）有关系的科学家（主要来自比利时）前来岛上考察，想看看发生了什么事。他们发现波德·马卡鲁岛上有一群丁口兴旺的蜥蜴，经DNA分析证实确实是意大利壁蜥。它们被认为是从原来的5对蜥蜴中繁衍下来的后裔。赫瑞尔及其同事对这些蜥蜴移民的后裔进行了观察研究，并比较了它们与原始祖先的岛屿上生活的蜥蜴，发现了显著差异。科学家可以合理地认为祖先岛屿（波德·科皮斯特岛）上的蜥蜴，代表了37年前的没有发生改变的祖先蜥蜴。换句话说，他们假定自己在用已进化了的波德·马卡鲁岛上的蜥蜴，比较未进化的波德·科皮斯特岛上的蜥蜴（该岛的蜥蜴是同一时间的，但属于祖型）。即使这个假设是错误的——例如，即使波德·科皮斯特岛的蜥蜴演变得同波德·马卡鲁岛的蜥蜴一样快——我们至少仍在观察自然进化在几十年尺度上的分歧演进：这种时间尺度是人类在自己的一生中可以观察到的。

在短短的37年时间里，两个岛屿的种群之间，产生了怎样的差别？波德·马卡鲁岛的蜥蜴（也就是进化了的种群）头部更长、更宽和更高，大过“原始的”波德·科皮斯特岛上蜥蜴种群的头。这意味着前者能产生更大的咬合力。通常这种类型的改变，会伴有向更加素食方向的转变，波德·马卡鲁岛的蜥蜴，要比波德·科皮斯特岛上的祖先类型，明显地吃更多的植物食物。波德·科皮斯特岛种群几乎完全以昆虫为食（节肢动物，见图13），而波德·马卡鲁岛的蜥蜴已经转变为植物为主，尤其是在夏季。

图13 亚得里亚海中两个岛屿上蜥蜴的夏季食物构成

动物改吃植物的时候，为什么会需要强大的咬合力？这是因为植物的细胞壁是由坚韧的纤维素构成的，而动物细胞则没有细胞壁。草食性哺乳动物，如马、牛和大象有巨大的磨盘般的牙齿，来研磨纤维素，非常不同于食肉动物和食虫动物的用于剪咬的尖锐牙齿。它们有庞大的下巴肌肉，以及相应的坚固的头骨，以利于肌肉的附着（想一下大猩猩头骨顶部中间的粗壮波峰）。素食动物的肠子，也自有其特点。通常，动物需要细菌（或其他微生物）的帮助，才能够消化纤维素，许多脊椎动物的大肠生有一个“死胡同”叫盲肠，用于储存这些细菌；盲肠的作用相当于一个发酵室（我们的阑尾就是从我们更多地以植物为食的祖先遗传下来的，是他们的大型盲肠的残留）。在特化的食草动物中，盲肠和大肠的其他部分，能够变得特别精致。肉食动物的大肠通常要比素食动物的大肠更为简单，也会更小一点。食草动物的大肠所生出的复杂装置中，有一个部位叫盲肠瓣。瓣是不完整的隔断，有时候是肌肉性的，能够用于调整大肠内食物的流动，或者减慢食物的流动；或者仅仅是增加盲肠内表面的面积。图14显示了一种近缘的、大量吃素的蜥蜴的盲肠解剖图，箭头指明了盲肠瓣的所在。现在，有趣的事情是：虽然盲肠瓣通常不见于意大利壁蜥，并且在该物种所在的科也是罕见的；但是，这些盲肠瓣事实上已经在波德·马卡鲁岛上的意大利壁蜥种群中开始演化出来了，也就是说，该种群仅仅在最近的37年，就迈出了向食草动物转化的步伐。这些蜥蜴的种群密度增加了，它们已不再像它们在波德·科皮斯特岛上的祖先种群那样保卫自己的领地。我应该重申一下，在这个案例中，唯一的独特之处就是：这些事情发生得非常快，发生在仅仅几十年的时间里。这就是发生在我们眼前的进化。

图14 盲肠瓣