人类成为进化中最大的选择力量

人类对地球上一切事物的影响如此之大，以至于我们现在的时代被认为与地质历史的其他时期截然不同。这个新时代被称为人类世，这个术语由已故大气化学家保罗·克鲁岑在 21 世纪初推广。

我们的空气和水的成分与几十年前相比已经大不相同。如今大气中的_二氧化碳比 1980 年增加了 20% 以上。我们的海洋比工业革命前酸度增加了约 25%。通过基础设施、农业和资源开采，我们已经从根本上改变了地球上四分之三到 95% 的土地。

尽管具体数字各不相同，但科学家普遍认为，我们正在以惊人的速度丧失生物多样性。2014 年的一项研究估计，目前的灭绝速度比没有人类干预时高出 1,000 倍（而且在不久的将来，这一速度可能会加速到 10,000 倍）。物种正在迅速消失。不列颠哥伦比亚大学的进化生物学家 Sally Otto 说：“有些物种甚至在我们还不知道我们失去了什么之前就已经消失了。”但我们不仅改变了生物多样性的现状，还极大地影响了它的未来。

“我们认为生命进化之树是静态的，但事实并非如此。我们正在塑造它，”奥托说。她将进化描述为葡萄藤或苹果树，经过训练和修剪，生长到适合与人类共存的要求。

气候变化、入侵物种的引入以及栖息地破碎化只是奥托所说的人类“改变地球上每个物种进化进程”的几种方式。他补充说，“在过去 200 年的某个时候，我们已经成为最能影响其他物种选择压力的物种。”

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进化是地球上生命多样化的过程。一个特定栖息地的生物面临的压力与另一个栖息地的生物不同。一个物种中最适合其栖息地的个体繁殖最多，并将基因库转向更具适应性的特征。经过几代人的努力，物种可以更好地适应周围环境。

奥托说，通过减少进化所依赖的生物多样性，并改变生物在生存斗争中面临的压力，人类改变了未来的进程。其中一些变化已经显现出来。

内华达大学的植物生物学家伊丽莎白·莱杰 (Elizabeth Leger) 表示：“我认为，我们通常会选择具有更多杂草特征的植物。”莱杰研究大盆地地区入侵植物和本地植物物种之间的相互作用，该地区横跨内华达州和犹他州的大部分地区以及加利福尼亚州、俄勒冈州、爱达荷州和怀俄明州的部分地区。在 2017 年的一项研究中，莱杰发现一些本地植物的种群生长速度比以前更快，产生的种子也更多，这都是对该地区广泛分布、高度入侵的植物雀麦草的出现作出的反应。

本土植物的变化只发生在几个季节内，这表明与雀麦草竞争的压力可能很大。“这是一种独特的情况，在这个系统中，每一种本土植物在其生命的某个时刻都会遇到雀麦草，”她说。“每一种本土植物都会受到这种植物的某种压力。”

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在 Leger 的研究区域，与美国大部分地区（以及世界许多地区）一样，由于气候变化，干旱和热浪变得越来越常见。一些具有快速繁殖时间的植物，例如外观独特的本土草松鼠尾，可能能够足够快地提高耐旱性。但 Leger 表示，像山艾树这样深受喜爱的植物可能会遇到麻烦，因为它每隔几十年才会在条件完全合适时从种子中长出。

而且很难知道保护濒危植物的最佳方法。进化是一个持续的过程，现在它发生得如此之快，以至于莱杰说种子库担心储存的种子在短短几十年内就会过时。“在种子库里，[种子]无法进化。它们不能散布，不能繁殖，也不能改变，”她说。“一旦你把某种东西存入种子库，你就把它冻结在了时间里。”

在某些情况下，人类对进化的影响甚至更为直接。例如，根据 2019 年的一项研究，德国蟑螂已经进化到可以躲避我们所能使用的几乎所有杀虫剂的程度。普渡大学昆虫学家、2019 年研究报告作者之一迈克尔·沙夫 (Michael Scharf) 表示，你在浴室里压死的蟑螂在基因上与十年前人们压死的蟑螂不同，也与你在几个城市以外可能发现的蟑螂不同，这取决于当地使用哪种化学药剂来对抗它们。

沙夫将德国蟑螂的排毒酶描述为一把瑞士军刀，这种酶是人类与蟑螂之间数百年来军备竞赛的产物。这种酶与人类肝脏中的酶相似，但效果要好得多。这种神奇的系统过滤多功能工具使适应环境的蟑螂能够抵御最强烈的化学攻击。“当你看到一种真正具有抗性的蟑螂菌株时，你会感到很惊讶，”沙夫说。“你可以让它们在杀虫剂残留物上呆上几天，但如果我们的菌株没有抗性，它们只能坚持五分钟。”

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他说，德国小蠊有近亲繁殖的倾向，这意味着有益基因在种群中传播得非常快，而基因在种群之间移动不多。当德国小蠊种群对杀虫剂产生抗药性时，这是通过与其他种群不同的基因变化组合实现的。在生物学中，孤立的种群积累遗传差异是全新物种出现的开始。

尽管沙夫表示德国小蠊还没有到达那里，但这并不是人类活动首次导致新物种的出现。

在英国污染严重的前矿场，研究人员发现一种名为甜春草的植物正在生长，能够耐受土壤中高浓度的锌和铅。此外，在 2006 年的一项具有里程碑意义的研究中，研究人员发现这种耐金属的草种的开花周期与矿场边界外生长的同类不同。

这看起来似乎没什么，但草的开花时间却至关重要。大多数植物的繁殖可能性都很小，由花朵和花粉决定。如果两种植物的花在不同的时间出现，那么它们就不可能杂交。如果两种植物不能杂交，大多数生物学家就会认为它们是不同的物种。于是，在旧矿井里，一个新物种在工业发展的废墟中诞生了。

所有这些对受人类影响的生态系统的适应都涉及权衡。生产更多种子、生长更快或更能耐受干旱、污染和杀虫剂都需要消耗能量。例如，在没有杀虫剂的情况下繁殖几代的蟑螂很快就会开始失去它们积累的抵抗力，因为产生如此强大的解毒酶在生物学上是昂贵的，Scharf 说。为了更好地在人类世生存，生物体可能不得不放弃其他策略或特征，即使这些特征曾经是有益的。

这些变化将共同导致生物多样性的变化，而我们目前还无法预测。我们知道人类正在加速物种的灭绝，但我们对新物种出现速度的影响尚不明确。

“我们没有足够的博物学家和分类学家来了解我们拥有哪些旧物种，更不用说哪些新物种正在进化，”奥托说。“当一个物种灭绝时，它会带走它的整个进化史——这种积累的适应性宝库。但是，当一个新物种形成时，它只是一个婴儿物种。这是进化过程中极小的一点时间。”

新出现的物种与已存在很久的物种相比，差异较小，因此更难发现。正如奥托所描述的那样，它们只是庞大进化树上的芽。这些新芽很小，一眼就看不出来，但它们确实存在，而且如果条件合适，很可能会继续生长。诚然，恢复人类世失去的生物多样性水平可能需要数百万年（或数千万年），就像过去的灭绝事件一样。

“每当我心情低落时，我就会开始思考那些长期目标，”莱杰说。“有些非常坚强的人肯定会坚持下来。因此，多样性可能会减少，但辐射会再次出现。”