瑞典海蝸牛在短短三年內觀察到快速演化

“很多人認為你無法觀察進化，但我們絕對可以，它就發生在我們周圍。”

科學家目睹了海蝸牛族群在短短幾年內的演化。除了記錄「快速進化」的生動例子外，研究人員還能夠在 30 年的實驗開始時成功預測蝸牛將如何變化，這表明進化變化並不總是像看起來那樣不可預測。

故事開始於 1988 年，當時有毒藻類的大量繁殖消滅了海洋蝸牛的數量。，居住在瑞典科斯特群島的岩石海岸。一些大島嶼上的蝸牛數量在短短幾年內就得以恢復，但在一些較小的岩石島嶼（稱為岩礁）中卻未能恢復。

為了恢復失去的族群，哥德堡大學的一位海洋生態學家開始慢慢重新引入虎耳草1992 年，他們將蝸牛帶到了它們的小斯克里棲息地。

又稱粗長春花，虎耳草是北大西洋沿岸常見的一種海洋蝸牛，具有相當大的變異性。根據周圍環境的不同，蝸牛會表現出不同的特徵，包括大小、殼形狀、殼顏色和行為。

瑞典科斯特群島是海洋系統的兩種主要生態類型的所在地：一些生態型已經進化出厚而無圖案的貝殼來應對飢餓的螃蟹的威脅，而另一些則進化出了更小、更輕的貝殼，其圖案可以幫助它們在受到撞擊時粘在岩石上通過洶湧的海浪。

一群波浪生態型蝸牛在一艘小船上。

圖片由達莉亞·希皮利納提供

重新引入的蝸牛屬於螃蟹生態型，儘管它們的礁石上實際上並沒有很多螃蟹，但有很多強大的波浪。正如研究人員所預期的那樣，在短短幾代之內，蝸牛種群的外殼就變得更像波浪生態型，這反映了提高波浪環境中生存能力的基因變異的傳播。

「我們發現蝸牛並不像你想像的那麼慢。我們研究的粗糙長春花能夠快速改變它們的物理特徵，如殼的大小和形狀，」該研究的合著者、蘇塞克斯大學生態學和進化學講師肖恩·斯坦科夫斯基博士在發在給IFLScience 的聲明中說。

「我們不僅測量性狀的變化，還研究了蝸牛的 DNA，其中包含建構這些適應所需的指令。我們能夠利用其他族群的資訊來相當準確地預測 DNA 序列將如何演化。這項研究持續了 30 年，但我們觀察到的大部分變化都是在前三年內實現的，」他補充道。

蟹生態型蝸牛（1992）演化得與礁石上消失的波浪生態型蝸牛驚人地相似。

圖片來源：ISTA，圖片由 Kerstin Johannesson 提供

值得注意的是，蝸牛並不是完全從頭開始進化出這些特徵，因為大部分 DNA 已經存在於蝸牛族群強大的基因庫中。

「一些遺傳多樣性在最初的螃蟹種群中已經存在，但流行率較低。這是因為該物種在不久前經歷過類似的條件。蝸牛獲得的大型基因庫推動了這種快速進化，」Anja Marie共同通訊作者、諾德大學研究員Westram 在另一篇文章中解釋道陳述。

儘管如此，這在很大程度上仍然是一個例子。進化不一定涉及新性狀或新物種的發展（儘管如果積累了足夠的變化，這肯定會發生）。從生物學的角度來說，演化這個術語簡單地解釋了自然選擇和遺傳漂變等力量如何能夠在連續幾代人中或多或少在人群中變得越來越普遍。

這些變化有時可能需要幾個世紀的時間才能顯現出來，並在很長一段時間內導致深刻的變化。另外，正如這項新研究表明的那樣，顯著的變化也可能在短短幾年內爆發。

「地球的歷史表明，當環境發生變化時，演化會找到一種讓生命繼續下去的方法——它能夠解決的環境挑戰令人難以置信。這項研究只是生物體如何以這種速度進化的一個例子，我們期待看到未來可以進行哪些其他觀察。很多人認為你無法觀察進化，但我們絕對可以，它就在我們周圍發生，」斯坦科夫斯基博士說。

該研究發表在期刊上科學進步。