主要观点总结
文章讲述了瑞典科斯特群岛因有毒藻类导致岩石玉黍螺数量锐减的危机，通过长达30年的生态实验，科学家成功将岩石玉黍螺重新引入小岛并观察到其快速演化的现象。实验揭示了岩石玉黍螺在不同环境下产生的两种生态型以及它们的外形、行为和基因变化。实验也引发了关于人类活动对物种演化进程影响的思考。
关键观点总结
关键观点1: 科斯特群岛的美丽与生态危机
科斯特群岛是瑞典阳光最充足的地方之一，吸引大量游客。但因有毒藻类的爆发，导致当地海洋生物受到冲击，岩石玉黍螺数量锐减甚至灭绝。
关键观点2: 长达30年的生态实验
瑞典哥德堡大学的海洋生态学家谢斯廷·约翰内松提出了将岩石玉黍螺重新引入灭绝小岛的想法，并开启了长达30年的实验。实验结果令人惊喜，岩石玉黍螺成功恢复种群，并发生了惊人的快速演化。
关键观点3: 岩石玉黍螺的两种生态型
岩石玉黍螺生活在两种截然不同的环境中，产生了“螃蟹生态型”和“海浪生态型”。两种生态型的岩石玉黍螺在体型、壳形、壳色和行为上展现出了明显差异。
关键观点4: 实验的观测结果
移植的岩石玉黍螺在新环境中展现出了快速适应性。30年后，它们的变化令人惊讶，更像“海浪生态型”，基因组也发生了相应的调整。
关键观点5: 人类活动对物种演化的影响
实验揭示了物种在面对环境剧变时的快速演化能力，也引发了关于人类活动改变物种演化进程的思考。人类改造地球的速度引发对生物时间是否足够的担忧。
正文
美丽的科斯特群岛
（Koster Islands）
位于瑞典西海岸，是瑞典阳光最充足的地方之一，每年吸引着近 10 万名游客前来观光。这里海风轻拂、风光秀丽，还盛产虾、牡蛎、螃蟹等海鲜。
然而，即便是这样美好的地方，也难逃生态危机。1988 年 5 月，一种有毒藻类——多鳞金色藻
（Chrysochromulina polylepis）
突然爆发式繁殖，对当地海洋生物造成严重冲击，广泛分布于北大西洋沿岸的
岩石玉黍螺
（Littorina saxatilis）
就是其中一种。它们的数量骤然锐减
，一些小岛上的种群甚至直接灭绝。哪怕 4 年过去，有些地方依然难觅它们的踪影。
1992 年，瑞典哥德堡大学
（University of Gothenburg）
的海洋生态学家谢斯廷·约翰内松
（Kerstin Johannesson）
提出：
能否将岩石玉黍螺重新引入那些它们已经灭绝的小岛？就这样，一项长达 30 年的生态实验悄然开启。
令人惊喜的是，除了恢复种群，
这项实验还揭示了一个更大的发现——演化可以快得惊人。
短短几十年，甚至在更短的时间内，岩石玉黍螺竟已发生肉眼可见的变化。
这项研究成果近期发表于《科学·进展》
（Science Advances）
。
岩石玉黍螺通常生活在两种截然不同的环境中：一
种是螃蟹密集的海岸，另一种是螃蟹稀少但海浪猛烈的迷你岩石小岛。不同环境造就了不同的生存策略，栖息在这两种环境中的岩石玉黍螺，也在体型、壳形、壳
色甚至行为上展现出了明显差异。
生活在螃蟹众多区域的岩石玉黍螺，被称为“
螃蟹生态型
”
（Crab ecotype）
：它们体型较大，壳厚且坚固，壳口狭小而细长，壳面大多没有图案；而且为了躲避捕食者，它们的行为也更为谨慎。相反，生活在浪涛拍打区域的“
海浪生态型
”
（Wave ecotype）
则显得轻巧许多：它们体型较小，壳薄、壳口宽大而圆，壳上常带有独特的色彩和图案，行为也更大胆。在科斯特群岛，这两种生态型的岩石玉黍螺都存在，甚至可能在同一座小岛上比邻而居，或仅相隔几百米的海域。
“螃蟹生态型”和“海浪生态型”岩石玉黍螺生活在不同的环境（图片来源：原论文）
正是在这样的背景下，约翰内松开启了她的实验。她打算将“螃蟹生态型”的岩石玉黍螺引入一个原本属于“海浪生态型”的栖息地。换句话说，她想看看，
当一群原本适应螃蟹环境的玉黍螺，被放入强浪拍打的陌生环境中，会发生什么？
1992 年 5 月，约翰内松等人从螃蟹密集的海岸线上采集了大约 700 只“螃蟹生态型”的成年岩石玉黍螺。离这片海岸线仅 320 米处，有一块仅约 3 平方米大的海中岩石小岛，上面原本的玉黍螺种群也一直未能恢复。而这座小岛距离最近一处仍栖息着“海浪生态型”玉黍螺的岛屿，也相隔了约 160 米。
图 A：科学家移植了“螃蟹生态型”岩石玉黍螺的海中岩石小岛；图 B：科学家从采集“螃蟹生态型”玉黍螺的区域拍摄的海中岩石小岛；图 C：科学家采集“螃蟹生态型”玉黍螺的区域距离海中岩石小岛约 320 米，而小岛距离最近一处仍栖息着“海浪生态型”玉黍螺的岛屿约 160 米；图 D：“螃蟹生态型”和“海浪生态型”玉黍螺样本（图片来源：原论文）
这座孤零零的小岛成了实验的现场。研究人员将那 700 只成年螺移植到岛上，等他们一个月后再回来查看时，发现只剩下了大约 50 只。当然，或许也有一些肉眼不可见的幼体已经被释放到了小岛上。从那以后，研究团队开始不定期返回小岛采样。这些螺每年可繁殖一至两代，因此
30 年下来，大约经历了 60 代的演化过程。
令人惊讶的是，移植来的玉黍螺很快就显现出了对新环境的适应性。研究人员表示，
他们观察到的大部分变化甚至在最初的 3 年内就完成了。
而 30 年过后，小岛上的岩石玉黍螺更是发生了天翻地覆的变化。它们变得更像“海浪生态型”：壳口更宽、壳体更薄更光滑，颜色也更加丰富，近一半螺壳上出现了纹路。如今，它们与附近岛屿上的“海浪生态型”种群几乎难以区分。
30 年间，岩石玉黍螺发生的变化（图片来源：
奥地利科学技术研究所
）
除了外形上的显著变化，
这些岩石玉黍螺的基因组也发生了与研究人员预期一致的调整：
它们的染色体中出现了许多在“海浪生态型”中更常见的基因倒位。研究人员指出，这些遗传特征并非凭空演化而来。毕竟，对于一个种群来说，如果个体数量有限、世代更替速度较慢，从头演化出全新的适应性特征通常需要很长时间，因为在短时间内很难积累足够多的有益突变。
那为何这些玉黍螺能在短短几十代内发生如此显著的改变？研究人员认为，可能有两方面因素。一方面，他们最初采集“螃蟹生态型”个体的区域，附近就分布着大量“海浪生态型”种群。因此，
基因流动可能早已悄然发生，导致这些“螃蟹生态型”个体也
携带了一些与海浪适应相关的等位基因
，只是比例较低。另一方面，
附近其他岛屿上的“海浪生态型”个体也可能漂流至这座岩石小岛，带来了新的遗传变异。
如今，这座曾经荒芜的小岛已重新被玉黍螺占据，它们的种群数量增长至约 1000 只，成为了一个稳定而繁荣的新群体。这个实验也为我们揭示了一个重要事实：在面对环境剧变时，
物种的快速演化并非遥不可及，它可以在短短几十代之内快速发生。
事实上，人类活动也在改变物种的演化进程。
这也给我们
带来一个值得
思考的问题：人类改造地球的速度如此之快，留给这些生物的时间还够吗？
[1]https://en.wikipedia.org/wiki/Koster_Islands
[2]https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adp2102
[3]https://ista.ac.at/en/news/evolution-in-real-time/
来源丨环球科学
（ID：huanqiukexue）
责编丨钟艳平
审校丨徐来 林林
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