瑞典海蜗牛在短短三年内观察到快速进化

科学家们目睹了海蜗牛种群在短短几年内的进化。除了记录“快速进化”的生动例子外，研究人员还能够在 30 年的实验开始时成功预测蜗牛将如何变化，这表明进化变化并不总是像看起来那样不可预测。

故事开始于 1988 年，当时有毒藻类的大量繁殖消灭了海洋蜗牛的数量。，生活在瑞典科斯特群岛的岩石海岸。一些大岛屿上的蜗牛数量在短短几年内就成功恢复，但在一些较小的岩石岛屿（称为岩礁）中却未能恢复。

为了恢复失去的种群，哥德堡大学的一位海洋生态学家开始慢慢地重新引入虎耳草1992 年，他们将蜗牛带到了它们的小斯克里栖息地。在接下来的 30 年里，他们密切关注着蜗牛的数量并观察它们的变化。

又名粗长春花，虎耳草是北大西洋沿岸常见的一种海洋蜗牛，具有相当大的变异性。根据周围环境的不同，蜗牛会表现出不同的特征，包括大小、壳形状、壳颜色和行为。

瑞典科斯特群岛是海洋系统的两种主要生态类型的所在地：一些生态型已经进化出厚而无图案的贝壳来应对饥饿的螃蟹的威胁，而另一些则进化出了更小、更轻的贝壳，其图案可以帮助它们在受到撞击时粘在岩石上通过汹涌的海浪。

一群波浪生态型蜗牛在一艘小船上。

图片由达莉亚·希皮利纳提供

重新引入的蜗牛属于螃蟹生态型，尽管它们的礁石上实际上并没有很多螃蟹，但有很多强大的波浪。正如研究人员所预期的那样，在短短几代之内，蜗牛种群的外壳就变得更像波浪生态型，这反映了提高波浪环境中生存能力的基因变异的传播。

“我们发现蜗牛并不像你想象的那么慢。我们研究的粗糙长春花能够迅速改变它们的物理特征，如壳的大小和形状，”该研究的合著者、苏塞克斯大学生态学和进化学讲师肖恩·斯坦科夫斯基博士在发给 IFLScience 的一份声明中说。

“我们不仅测量性状的变化，还研究了蜗牛的 DNA，其中包含构建这些适应所需的指令。我们能够利用来自其他种群的信息来相当准确地预测 DNA 序列将如何进化。这项研究持续了 30 年，但我们观察到的大部分变化都是在前三年内实现的，”他补充道。

蟹生态型蜗牛（1992）进化得与礁石上消失的波浪生态型蜗牛惊人地相似。

图片来源：ISTA，图片由 Kerstin Johannesson 提供

值得注意的是，蜗牛并不是完全从头开始进化出这些特征，因为大部分 DNA 已经存在于蜗牛种群强大的基因库中。

“一些遗传多样性在最初的螃蟹种群中已经存在，但流行率较低。这是因为该物种在不久前经历过类似的条件。蜗牛获得的大型基因库推动了这种快速进化，”Anja Marie共同通讯作者、诺德大学研究员 Westram 在另一篇文章中解释道陈述。

尽管如此，这在很大程度上仍然是一个例子。进化不一定涉及新性状或新物种的发展（尽管如果积累了足够的变化，这肯定会发生）。从生物学的角度来说，进化这个术语简单地解释了自然选择和遗传漂变等力量如何能够在连续几代人中或多或少在人群中变得越来越普遍。

这些变化有时可能需要几个世纪的时间才能显现出来，并在很长一段时间内导致深刻的变化。另外，正如这项新研究表明的那样，显着的变化也可能在短短几年内爆发。

“地球的历史表明，当环境发生变化时，进化会找到一种让生命继续下去的方法——它能够解决的环境挑战令人难以置信。这项研究只是生物体如何以这种速度进化的一个例子，我们期待看到未来可以进行哪些其他观察。很多人认为你无法观察进化，但我们绝对可以，它就发生在我们周围，”斯坦科夫斯基博士说。

该研究发表在期刊上科学进步。