进化是自然界最伟大的奇观之一。从卑微的起源开始，它孕育了鱼类、爬行动物、两栖动物、鸟类和哺乳动物；它塑造了猿类的祖先，并将它们变成了人类。这些宏伟的景象在数百万年的时间里上演，以其前后对比的画面令我们眼花缭乱。但如果我们仔细观察，有时我们可以瞥见进化在实时展开。而且我们常常惊讶地发现自己正在导演这场戏。
一项新的研究发现，英国的大山雀（一种鸣禽）在过去的几十年里进化出了更长的喙，这可能是因为一种自19世纪以来在英国大众中变得极为流行的消遣方式——喂鸟。发表在周四《科学》杂志上的这项研究结果，代表了一个可能的实证案例，即生物体直接响应人类活动而进化。
大山雀是一种黑黄色的小鸟，叫声像吱吱作响的跷跷板，在欧洲很常见，并且经常光顾喂鸟器。生物学家早就知道英国的大山雀比欧洲大陆的大山雀有更长的喙，但这种差异的原因尚不清楚。现在，一个由荷兰和英国研究人员组成的小组追踪到了这种变异的基因，并发现了自然选择在起作用。
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他们首先对来自英国和荷兰各地的 2,322 只大山雀的基因组（完整的基因集合）展开了一项雄心勃勃的调查。他们标记了两个种群之间基因组中差异最大的位点，结果证明这些位点也是英国个体鸟类基因组之间差异最小的位点。“受青睐的”基因已经挤进了这些区域，并且随着时间的推移，排挤了可能在那里发现的大多数其他基因——研究人员认为，这清楚地表明自然选择正在发挥作用。然后，他们标记了大约 30 个似乎排挤了所有其他基因的基因，并扫描了科学文献，以弄清楚这些基因在其他生物体中发挥的作用。事实证明，其中许多基因都参与了人类颅骨发育和达尔文雀的喙长——达尔文雀是加拉帕戈斯群岛的鸟类，是这位著名生物学家最著名的研究对象。
科学家们怀疑这些基因可能与喙长有关，因此他们测量了英国大山雀的这一解剖特征。他们发现，正如预期的那样，携带少量受青睐基因的鸟类往往比荷兰大陆的同类鸟类拥有更长的喙。研究人员还使用历史数据进一步支持了他们的发现。牛津大学（该研究的合著者）的生态学家已经测量了 26 年的喙长，大约是这种鸣禽的 13 代。“即使在过去的 30 年里，我们也看到了英国种群的喙长变得更长，”谢菲尔德大学的进化遗传学家、资深作者乔恩·斯莱特说。他认为进化时间框架甚至比这更长。然后，研究人员搜寻了博物馆的藏品，并查看了自 1920 年代以来收集的鸟类标本，以证实他们的发现。英国环境中的某些因素正在给更长的喙带来优势。
“这是一次渔猎式考察，”加州大学河滨分校的进化生物学家大卫·雷兹尼克说，他没有参与这项研究。“他们已经很好地识别出了与[喙长]变异相关的基因组。”他补充说，他们数据中自然选择的特征非常强烈。
瑞典乌普萨拉大学的遗传学家莱夫·安德森也对该团队生成的数据量印象深刻，他没有参与这项工作，但曾对驱动达尔文雀自然选择的基因进行过研究。“我们只使用了数百只鸟，就确定了这种（喙长进化的）关联，”他说。“他们使用了数千只。”
人类的影响
“长喙的鸟比短喙的鸟好在哪里？”斯莱特问道。有记录在案的例子——例如对达尔文雀的研究——表明喙长的进化是食物供应差异的结果。例如，著名的进化生物学家夫妇、普林斯顿大学的名誉教授彼得和罗斯玛丽·格兰特花了 40 年时间观察加拉帕戈斯群岛的达尔文雀。他们发现，雀喙的大小是根据在干旱等极端气候条件下对日益减少的食物来源的竞争而进化的。但研究人员表示，英国的大山雀的饮食习惯与欧洲其他地区的大山雀并无不同。在咨询了一些生态学家后，该团队决定测试这种自然选择是否与喂鸟器有关。毕竟，根据 2015 年的一项研究，大约一半的英国家庭在他们的花园里喂鸟。根据研究人员引用的一项研究，英国在鸟食上的花费是整个欧洲大陆的两倍。
这项新研究中的生态学家通过计算鸟类在人工巢穴中抚养到成熟的幼鸟数量来衡量大山雀的“适应性”。他们发现在英国，携带短喙基因的大山雀每年存活的幼鸟数量少于携带长喙基因的大山雀。斯莱特认为，虽然这种差异很小，但这可能意味着后者更能够将种子带回给它们的幼鸟。研究人员还标记了这些鸟类，以计算它们访问喂鸟器的次数，发现长喙的鸟类比它们喙较短的同类更多地出现在喂鸟器上。“因此，它们似乎更擅长利用这种资源，”斯莱特说，他自己也是一个喂鸟器使用者。“如果故事的这一部分是真的，那就告诉我们，人类实际上是选择性因素，这[已经]导致了大山雀的这种进化变化。”
但这只是一个“如果”。斯莱特警告说，这只是一个假设，需要更多的数据来证实。目前尚不清楚喂鸟器中的什么因素为长喙大山雀提供了优势。雷兹尼克同意需要更多的数据，但他对这个想法的可验证性持乐观态度。“对于他们所说的话，可能还有其他解释，但他们已经很好地证明了[喂鸟器]作为一种可能的解释——而且这确实是一个可检验的假设，”他说。
然而，人类可能正在影响进化的观点并不新鲜。一个著名的例子涉及飞蛾，它们在工业革命时期烟尘弥漫的背景下进化出了更深的颜色作为伪装。“人类对喙大小进化的影响并不新鲜，我们已经在加拉帕戈斯群岛（圣克鲁斯岛）一个有人居住的岛屿上的雀类中看到了这种迹象，但与喂鸟器的关联据我所知是新的，”普林斯顿大学的格兰特在一封电子邮件中写道。在谈到“人类对进化的影响时，我想指出当前全球变暖，部分原因是人类活动造成的，以及动植物种群很可能正在通过自然选择发生进化变化以应对，”他补充道。
斯莱特希望进行更多的研究，以帮助回答喂鸟器带来的神秘影响，但他确实指出，由于缺乏关于这种做法普及程度的文献，很难得出重大结论。他还希望将研究范围扩大到欧洲其他地区，以了解一个物种如何如此出色地适应非常不同的环境。
所有科学家都认为，像这样的长期研究对于实时观察一个不断改变历史和生态系统的过程非常有价值。“在公众的认知中，当我们说进化时，他们期望你走出家门就能看到一个不同的世界，”雷兹尼克说。但即使是这些喙长也只相差不到一毫米。他补充说：“引人注目的事物是始终在发生的小规模版本的放大版，进化可能始终在我们周围的生物体中发生——但你需要知道如何去寻找它。”