罗马地下进化出新的十腿物种了吗?

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本文发表于《大众科学》的前博客网络,反映了作者的观点,不一定反映《大众科学》的观点


螃蟹是外星生物。它们的眼睛长在柄上,肆无忌惮地挥舞着。它们的十条腿都抓住世界,但大多时候它们都待在潮间带和海底的领地。河蟹,Potamon fluviatile,偷偷地沿着意大利、希腊和附近的马耳他、阿尔巴尼亚、克罗地亚和马其顿的大部分地区的溪流爬行。就螃蟹而言,它既有趣又普通。它是亚里士多德会见过的螃蟹之一,荷马也是。数百万儿童在成长过程中,无论朝哪个方向,都会尖叫着逃离和靠近它。这不是一种人们希望做出新发现的螃蟹;然后有人做到了。

人们一直在关注河蟹,因为像许多甲壳类动物物种和几乎所有生活在河流和溪流中的生物一样,它们的数量一直在下降。我们对河流和生活在其中的物种做了可怕的事情。你已经见过其中一些事情,不幸的是,我们几乎在所有地方都这样做。把东西扔进河里,它似乎就消失了,所以我们已经倾倒、倾泻、倒入并以其他方式污染了世界上几乎每一条河流。在地中海,我们做这些事情已经有数千年的历史了,尤其是在城市里。因此,螃蟹在曾经居住的大多数城市地区已经局部灭绝。

就我个人而言,我喜欢螃蟹。如果你不知道它们存在,你就无法发明它们。它们有点太奇怪了。昆虫用六条腿就足够了,但螃蟹似乎需要额外的两组。还有它们的眼睛,它们的方式就像腿一样,可以向上和环顾四周。它们收集落在它们身上的东西。那些对重生感兴趣的人似乎喜欢重生为老虎或老鹰的想法,但在我看来,很多身体都重生为螃蟹。


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它们也有弱点,它们的悲剧性失败。一些雄蟹的爪子大到似乎对其他任务来说功能失调。还有它们移动的方式;这一切都是它们自己的。有些会游泳,当然。另一些可以跳一点,但属于螃蟹的运动是以它们命名的。它对“蚂蚁”或“甲虫”没有任何意义,尽管你当然可以蟹行或横着移动。

但是螃蟹真正的乐趣是沿着海岸散步,和你的孩子们追逐它们。螃蟹真正的乐趣是让它们从你的脚上爬过。螃蟹真正的乐趣是它们存在,并且可能会从你在岸边碰巧发现的洞里,或者在河蟹的情况下,从一些可爱的河岸边冒出来。由于所有这些原因,当螃蟹从河流或海岸消失时,我认为失去的不仅仅是一个物种;我们失去了一整类生物。一旦螃蟹消失,孩子们就只追逐彼此。一旦螃蟹消失,抓螃蟹就不再是一种散步方式,而只是一种抱怨。没有真正的螃蟹,唯一剩下的抓螃蟹的是我们的邻居。螃蟹不抓螃蟹了,不知何故,我们都变得渺小了。

然后是罗马。当 1998 年罗马第三大学的马西米利亚诺·斯卡利奇和同事们在他们的城市下,意大利最大的城市,也是世界上最大的城市之一,看到了河蟹时,这让螃蟹爱好者(尽管也许不是喜欢螃蟹的罗马儿童)的世界感到惊讶。人们可以想象他们最初的诱惑是抓住它们,而这最终也是他们所做的,他们中的一些人。在原本认为没有螃蟹的地方,斯卡利奇和同事们发现了数百只,它们用长长的柄眼向上看着他们。螃蟹们似乎在那里已经有一段时间了,没有被注意到,也许很高兴这样。

螃蟹并非在城市下随处可见。它们似乎(并且似乎)只生活在一个地方,在罗马市中心,靠近罗马广场。一条小河曾经流经罗马,汇入较大的台伯河,但在公元前 20 年,罗马人改变了这条河流,将其变成了一条地下运河,这条运河继续在城市下的陶土管道中流淌。这条河现在被称为“克洛阿卡·马克西玛”,大部分但并非完全在地下。它暴露了大约三百英尺,在这段过程中,它只有几英尺宽,几英寸到几英尺深,具体取决于降雨量。

如果你仔细观察它穿过那个空间,你可以瞥见一个地下世界——螃蟹的王国。螃蟹喜欢住在古罗马人的下水道里,而不是喜欢住在现代罗马的河流里,这也许只是历史的一个怪癖。要么是罗马人比我们更聪明、更有组织,以至于他们的下水道比我们的河流更干净。

克洛阿卡·马克西玛的螃蟹似乎与其他类似的螃蟹隔绝了,最近的螃蟹也住在二三十英里之外。问题变成了如何以及为什么:这些螃蟹到底发生了什么?要么是当罗马人(或之前的伊特鲁里亚人)到达时它们已经在那里了,要么是它们后来才来的。无论如何,它们来了。我喜欢这些螃蟹与伊特鲁里亚人一起吃东西的想法,但这主要是因为我着迷于伊特鲁里亚人,他们在罗马人之前创造了伟大的艺术并建造了有趣的城市,但在这方面却不那么自命不凡。

就其本身而言,罗马螃蟹的故事是一个关于自然在逆境中坚持不懈的有趣故事。这些螃蟹肯定让人想知道在罗马的克洛阿卡里还能发现什么。但故事还有更多。

当斯卡利奇和同事们描述罗马螃蟹的生物学特性时——在研究了四百多只螃蟹并将它们与来自意大利各地的种群进行比较后,他们发现它们“不同”。它们生长较慢,但寿命更长,因此最终比同物种的其他螃蟹大约大一半。它们是城市化的、现代的和肥胖的。它们的交配时间似乎也与其他河蟹不同。

你可能会想,这种差异是如何产生的。一种可能性是克洛阿卡·马克西玛的条件与其他河流不同,因此螃蟹的生长和预期寿命也不同。生物学家将这种现象称为可塑性,这听起来很花哨。但事实并非如此。你在你的同类人类身上每天都能看到可塑性;这是现实,即在相似的基因基础上,给定不同的环境和食物,可以创造出非常不同的形式。你自己的体重时增时减就是这种现象的个性化演示,尽管它可能不受欢迎。

所以也许体型大、生长缓慢的螃蟹只是吃更多或不同的食物。但螃蟹交配的时间更令人好奇。物种交配的时间往往在基因上相对“硬性连接”。没有什么比在没有人回应时试图交配更能快速拼写进化厄运了,因此在不寻常的时间交配的个体往往会孤独而不得志地死去。好吧,我不知道他们是否不得志,但他们不太可能传递他们的基因。

螃蟹繁殖时间的一个潜在解释是,自从被隔离以来,罗马螃蟹已经开始通过自然选择进化,属性(例如它们的繁殖时间和体型)使它们更适合现在居住的环境。研究这些螃蟹的作者认为这种可能性不大。但让我们更详细地考虑一下。如果螃蟹自克洛阿卡·马克西玛建成以来就一直生活在那里,那么它们在那里已经生活了 2000 多年。对于人类来说,两千年大约是一百五十代左右,在这段时间里,人类进化中发生了有据可查的变化——不是在我们整个物种中,而是在特定的孤立种群中。螃蟹繁殖螃蟹的速度比人类繁殖人类的速度更快。它们的首次繁殖年龄似乎约为一年,也就是说,自从克洛阿卡·马克西玛建成以来,它们已经有两千代的时间来进化,在这两千代的时间里,那些基因更适合罗马生活的个体有机会差异化地传递它们的基因。事实上,如果这些罗马螃蟹真的与其他同物种的种群隔绝了,那么如果它们没有进化出适应其不寻常环境的适应性,那才令人惊讶。

幸运的是,有一个很好的测试方法来检验这些种群之间的差异是否是进化性的(实际上,现在有几种合理的测试方法)。最简单的方法是将来自其他河流和克洛阿卡·马克西玛的螃蟹一起在实验室中饲养,在相似的条件下并经过多代,看看一旦消除差异条件,它们是否相似(科学家喜欢将这种努力称为“互惠移植”)。或者可以搜索看看是否有一些基因最近在罗马螃蟹中受到青睐,但在其他螃蟹中没有,这将是近期自然选择的证据。或者还有很多其他选择。不幸的是,自 2008 年以来,没有关于这些螃蟹的更多信息发表。它们的交配之谜仍在等待解决。幸运的是,一位聪明的研究生,甚至是一位不太聪明的研究生,都可以解决这个问题。不幸的是,现在看来这些螃蟹是禁区;克洛阿卡·马克西玛是活跃考古工作的一部分,至少目前无法进入。

与此同时,很难不去想罗马的其他生命。罗马展示了贝卢斯科尼的野性生活,但我想的是更野性的生物。野狗在街上游荡。野猫的数量达到了惊人的密度。然后是成千上万的小型物种,其中许多物种的繁殖速度甚至比螃蟹还快。在这些物种中有多少物种进化出了使其与最亲近的亲戚非常不同,并且能够更好地生活,不仅在一般的城市中,而且在罗马这个特定城市中?我打赌有很多。所以如果你去罗马参观斗兽场或其他任何地方,我会仔细观察在你周围飞翔和行走的东西。它们可能是其他任何地方都不存在的生物。

故事到此为止,我仍然不确定它将如何解决。这些螃蟹是新进化的物种吗?我敢打赌是,或者,用我族人的语言来说,这就是我的假设。但事实是,似乎没有人知道足够多的信息来下定论。我希望它们是(希望从根本上来说是不科学的,但却是人类固有的)。我也希望甲壳类动物,无论是这些螃蟹还是它们的同类,都能回到许多城市。它们可能需要我们的帮助,无论是清理我们的河流还是以其他方式使它们更适合十腿生物生存。我们似乎有可能帮助上演它们的复兴。古罗马人似乎在没有尝试的情况下就做到了(该死的他们),所以如果我们真的用心去做,肯定也能做到。如果真的发生了,那将是多么令人高兴。当我走在海边和河边的市中心时,我希望有可能从任何无人看管的洞里冒出一只螃蟹。它可能会给“抓螃蟹”这个词赋予新的含义。“抓螃蟹”可能意味着在你最意想不到的地方再次崛起,然后,当然,在被孩子和生物学家追逐时左右奔跑。

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