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?[40] 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素食为主,尤其是在夏季。
动物改吃素食的时候,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)。[41]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。种群密度增加了,这些蜥蜴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。
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