城市化极大地改变了世界各地的景观,许多动物目前都没有足够的生存空间。栖息地的侵占影响着从动物饮食到社会行为的一切,一些生物甚至可以在城市空间中生存和繁衍。 这些物种,如美洲狮和鹅,利用人类创造的栖息地。研究城市物种进化变化的研究人员甚至发现动物代谢率发生变化或耐热性增强。 [相关:亚洲的一些标志性野生动物似乎并不介意人类的侵占。] 城市也能改变它们的基因。在 1 月 9 日发表于《美国国家科学院院刊》 (PNAS)的一项研究中,科学家发现,一种小型蜥蜴,又名波多黎各冠蜥,常见于波多黎各的森林和城市空间,在岛上不同的城市生态系统中具有平行的基因组标记。这解释了先前的研究发现城市居民和邻近森林蜥蜴之间存在身体差异。 城市安乐蜥蜴的变种包括更大的趾垫和更特殊的鳞片,可以帮助它们紧贴光滑的表面(墙壁、玻璃窗等),而更长的四肢可以帮助它们在开阔区域快速奔跑。 “城市化影响了地球大约三分之二的地区,预计还会继续加剧,因此了解生物如何适应不断变化的环境非常重要,”纽约大学生物学助理教授、该研究的第一作者克里斯汀·温切尔在一份声明中表示。“在许多方面,城市为我们提供了研究适应性变化的天然实验室,因为我们可以将城市人口与非城市人口进行比较,看看他们在短时间内如何应对类似的压力。” 在这项新研究中,研究小组检查了来自三个不同地区(圣胡安、阿雷西博和马亚圭斯)的 96 只Anolis cristatellus蜥蜴,并将城市蜥蜴与每个城市周围森林中的蜥蜴进行了比较。 首先,研究小组确认了三个地区的蜥蜴种群之间存在遗传差异,因此他们在蜥蜴中发现的任何相似之处都可以归因于城市化。然后,他们测量了它们的趾垫和腿。这些测量结果表明,城市蜥蜴的四肢明显更长,趾垫更大,脚趾上的鳞片也更特殊,这支持了他们之前的研究。 随后,研究人员对外显子 DNA(基因组中编码蛋白质的区域)进行了基因组分析,以便了解这些身体特征差异的遗传基础。分析确定了蜥蜴基因组三个区域中的一组 33 个基因,这些基因与城市种群反复相关,包括与新陈代谢和免疫功能相关的基因。 [相关:当人类出现在国家公园时,动物会注意到并适应。] “虽然我们需要进一步分析这些基因才能真正了解这一发现意味着什么,但我们确实有证据表明,城市蜥蜴受伤更多,寄生虫也更多,因此免疫功能和伤口愈合的变化是有道理的,”温切尔说。“同样,城市蜥蜴吃人类的食物,所以它们的新陈代谢可能会发生变化。” 另一项分析发现了 93 个对城市蜥蜴的皮肤和肢体发育至关重要的基因。这从基因层面解释了为什么城市蜥蜴的腿和趾垫更长。 “我们在城市蜥蜴身上发现的身体差异似乎在基因组层面上有所体现,”温切尔说。“如果城市种群的进化伴随着身体和基因组的平行变化,我们甚至可能仅通过观察基因标记就能预测种群将如何应对城市化。” 了解对城市环境的适应性可以帮助科学家集中保护工作并建设城市环境以更好地保护物种。 |
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