除了上班,就是宅家。煩了?那就在家來一次真正的生態探險吧


除了上班,就是宅家。煩了?那就在家來一次真正的生態探險吧


雖然復工復產了,但是新冠疫情還沒有解除。特殊時期,我們開始了兩點一線的生活。除了上班,基本上就宅在家裡。或許你沒有意識到,即使你是一個人生活,在家中也並不孤單。我們的家就像一座活的自然博物館,很多物種和人類在同一屋簷下生活,它們構成了完整的生態系統,具有驚人的生物多樣性。那麼,就讓我們在家來一次真正的家庭生態探險吧。


家裡隱藏的臭蟲來自蝙蝠臭蟲

這個生態系統有超乎想象的悠久歷史。人類第一次建造房屋的明確證據是在距今2萬年前,但某些物種自人類祖先與大猩猩和黑猩猩分化以來就和人類共同生活,至今已有800萬年。它們最初居住在類似如今類人猿的巢穴中。許多人身上、體內以及生活環境中的微生物即發源於此。人類頭部、身體上的蝨子,睫毛上的蟎蟲或是漂浮在生活環境中及脫落的死皮中的塵蟎亦是如此。

大猩猩和黑猩猩巢穴的壽命很短,通常使用一晚後就被廢棄。睡在巢穴裡比睡在地上或樹枝上舒適,它們為什麼不像鳥一樣建造一個經久耐用的巢穴呢?有可能是大猩猩和黑猩猩為了防止巢穴中的害蟲聚集,從而選擇頻繁更換巢穴。這種方法雖然有效,但人類祖先沒有沿襲這一選擇。不斷增長的人口及群居習性使得人類祖先被迫尋找一種新式的生活空間。

我們無從知曉人類祖先從何時開始定居生活,但可以肯定的是,一旦開始定居生活,就有源源不斷的物種伴隨著他們共同生存。這首先從洞穴中開始,因為靈長類動物會偶爾使用洞穴,考古發現證明許多早期古人類都曾在洞穴中生活。

隨著人類祖先在山洞中定居,新的物種也開始演化以便從中獲益。臭蟲是蝙蝠臭蟲的近親,在10萬年之前東歐或亞洲的洞穴中,它們將攻擊目標從蝙蝠轉移至人類,並同時進行了演化。它們的口器變長以刺破人類較厚的皮膚;它們改為夜間出沒以防止被發現;它們的腿變長以適應快速運動。德國小蠊(一種蟑螂)可能也是從那個時期開始將人類作為目標。


家裡有8000種微生物、750種節肢動物

隨著農業的發展,大約1萬年前,地中海東岸肥沃的新月地區出現了又一次室內生物多樣性的激增。家畜、農作物、儲藏的食物及垃圾開始出現在人類的日常生活中。農業文明將各種生物像大雜燴一樣交流融合,使它們改變習性轉而與人類共存,通過演化適應與人類的共同生活。

科學家通過對古埃及阿瑪納城遺址的挖掘,還原了早期居民的生活狀態。他們分析了公元前1300年阿肯那吞法老的馬廄,發現了種類驚人的昆蟲與其他節肢動物的痕跡,包括皮蠹、蛛甲、家蠅和臭蟲等,其中有些相對於野外生存的原始品種已發生了演化。以谷盜類甲蟲為例,它們可以簡單地通過糧食的運輸實現移動,因此放棄了翅膀。

除了節肢動物,人類的家中還有很多“房客”,如脊椎動物、微生物等。以麻雀為例,它們在人類農業文明初期即放棄了每年春秋兩季遷徙的習性,演化出一種新形狀的喙,並永久移居至人類生活區域。從此,它們及它們的近親跟隨人類繁衍演化並遷徙至世界各地。類似的案例還包括家鼠和褐鼠,兩者被認為自距今幾十萬年前即跟隨人類。

截止到古埃及時期,與人類生活在一起的物種就已經堪比一個動物園的規模。人類營造並不斷複製適合它們生存的室內環境,它們則隨著人類的遷徙走向全世界。隨著人類生存狀態的不斷改善,如今生活在室內的生物體數量更是超過以往。

如今在人類的家中有多少物種仍是個謎,生物學家正試圖找出答案。在美國, 科學家在40間房屋中發現了超過8000種細菌和古細菌。美國科學家研究了50個家庭的住房,總共發現了750種節肢動物,而且平均每個家庭發現100餘種。這些室內生物很多是非常古老的物種,也有些是前所未見的。還有眾多從未被深入研究過的真菌、原生生物及其他生物群落,其中包括生長在人類身體上的數十種蠕蟲及上千種微生物。即使生活用水中也能找到生物的蹤跡。


微小生物在家中快速演化

人類想方設法將這些物種趕出自己的家園,但它們通過演化找到了生存之道,而且這種演化可以迅速地發生。德國小蠊就是一個典型的案例。

德國小蠊和許多其他蟑螂一樣,很早開始與人類共存於洞穴,並隨著人類祖先的遷徙傳播到全球。以前的滅蟑藥是採用糖作為誘餌,與農藥混合製成。但後來,滅蟑藥的效力變得越來越低。科學家發現,滅蟑藥中的農藥成分對實驗室中的蟑螂有效,因此滅蟑藥失效的直接原因是德國小蠊已學會如何抵制糖的誘惑。進一步的研究發現,剛出生即被隔離的德國小蠊同樣對誘餌有抵抗力。

科學家據此推斷,德國小蠊通過非常快速的演化,獲得了厭葡萄糖基因,使其在神經層面對攝入的葡萄糖產生苦味感覺,從而對含有葡萄糖誘食劑的滅蟑藥選擇了迴避。在滅蟑藥的選擇壓力下,這種演化或許在幾年內就已經完成。後來,農藥公司以果糖替代葡萄糖,並加大農藥劑量才解決了問題。

故事並未到此結束。德國小蠊只是生態鏈中的一環。至少有兩種寄生蜂經過演化能將卵寄生於蟑螂體內。作為宿主的蟑螂演化後能避免被滅蟑藥毒殺,使得只能通過在蟑螂體內產卵繁殖的寄生蜂同樣壯大起來。這也影響到食物鏈中捕食蟑螂的蜈蚣。事實上,蟑螂所攜帶的進入人類生活環境的共生菌及病原菌也因此受益。


控制它們,而非將其消滅

雖然科學家剛開始探究,但探索人類家園中的生物未來可能的演化過程令人著迷。目前人類的室內空間佔全球無冰陸地面積的0.5%。隨著人口的增加,2100年室內面積將比現在增加一倍,而人類空間中生物群落的面積也相應增加。根據生態規律,將會有更多物種通過演化進入人類生活。

人類有意或無意地影響著“同居”物種的演化過程。隨著全球化進程加快,人類的居住環境相似度越來越高,其中生活的生物種類也逐漸趨同。現在我們的房間中充斥著滅鼠藥、滅蟑藥、螞蟻毒餌、跳蚤粉、抗菌劑、抗生素等化學品。

我們採用這些強有力的措施去改變生活環境。我們選擇使用的化學品的種類,包括使用時間、地點、頻率等因素,都將改變倖存生物體的基因和血統。這些因素對它們所產生的影響往往對人類有害。於是,蟑螂不再被葡萄糖毒餌所吸引;臭蟲具有了抗藥性;攜帶瘧原蟲的蚊子不再降落到能致其死亡的牆壁上;耐藥性金黃色葡萄球菌汙染了廚房檯面。

如果我們繼續固執地消滅生活空間中的生物體,那麼更多的物種將具有耐化學物質的能力。儘管我們希望擁有無菌、乾淨的生活環境,但這只是一個不現實的愚蠢想法。如果環境中沒有除人類以外的生物體,人類也將無法生存。那我們該採取何種措施呢?我們應當選擇更具有創造性的方式,更好地控制生活環境中其他生物群落。

一種選擇是通過基因工程創造出良性品種以替代生活在我們周圍的有害品種。這些良性品種也許能幫助我們捕殺臭蟲或清潔淋浴設備,發揮積極的作用。另一種溫和的方法是控制家中的環境,使其更適合對我們有利的物種。當然,我們得首先確定這些物種,研究它們的習性,以及它們與其他生物體互相影響的機制。



本文選自《科學畫報》


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