城市動物:野生動物進城後如何適應新環境

叼著堅果的烏鴉
Image caption 日本的這些烏鴉學會了利用車輛為它們壓開堅果

在日本仙台,烏鴉生活了幾千年。每當核桃成熟季節,烏鴉要吃到最喜歡的核桃肉,都面對一個難題。

核桃殼很硬,烏鴉很難啄開,於是烏鴉們把核桃叼起飛到高空扔下,借助核桃落地時的撞擊打開硬殼。

1970年代,仙台的科學家們注意到,當地烏鴉改變了這一多年的策略。它們開始把核桃扔到道路中間,讓來往的車輛壓過:這樣核桃殼被壓開,烏鴉便可享受其中的美味核桃仁。

這是鳥類把汽車用作核桃鉗的最好實例。

仙台烏鴉,也成為城市化迫使動物改變行為方式的最經典案例。被迫與人類共處的野生動物們,在短短的時間內適應了環境,完成了它們以往可能需要數百萬年才能出現的演變。

適應城市

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Image caption 據估計,到2050年,全世界約有七成的總人口將生活在城市中。

聯合國公布的數字顯示,越來越多的人們如今生活在城市中。2018年約為全世界總人口的55%,而1960年代,這一數字約為34%。

據估計,到2050年,全世界約有70%的總人口將生活在城市中。

全世界的大規模城市化,對野生動物帶來巨大衝擊:它們百萬年來的棲息地迅速落入城市居民的手中。

這導致很多野生動物為適應城市生活快速改變求生存。

荷蘭研究進化的生物學家蒙諾·施圖森(Menno Schilthuizen)曾經在2018年出版《達爾文進城:城市叢林如何推動進化》一書。他說:「了解城市化與野生動物的關係非常重要。」

「我們正在朝著一種情況發展,那就是絶大多數的人類接觸到的唯一自然環境,就是城市自然環境。」

「我們最好能確保城市的野生動物,盡可能地豐富和多樣化。」

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Image caption 蜘蛛已經學會將網織在街燈附近,以靠近被燈光吸引的飛蛾,不過飛蛾也正在學會應對。

快速變化

施圖森和其他科學家認為,有些例子很好證明了「由人類引發快速進化」(HIREC)現象的存在,即在幾十年甚至短短幾年內完成以前需要幾個世紀才能出現的快速適應。

施圖森在《達爾文進城:城市叢林如何推動進化》書中寫道:「原本生活在橋下的蜘蛛,通常躲避光線,現在已經演化為在吸引飛蛾的街燈邊織網,而飛蛾,正在演化自身抵抗街燈的吸引力」。

這樣的行為轉變在各種各樣的物種當中都能觀察到,而最好觀察這些變化的地方就是城市。

加拿大多倫多大學的生物學家馬克·約翰遜(Marc Johnson)說:「城市化在無意之間帶出了最好和最大規模的進化試驗。」

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Image caption 遊隼已經適應了城市生活,將巢築在摩天大樓等高層建築上。

約翰遜是2017年發表在《科學》期刊上的一篇論文作者之一,該論文總結了192個研究中發現的動物適應城市生活的規律。

研究發現,各種動物種類都在城市環境中找到了漏洞,能便利自身的繁榮昌盛。

其中的例子之一是遊隼,這種獵鷹在20世紀中期受化學殺蟲劑的毒害瀕臨滅絶。

被殺蟲劑DDT毒殺的昆蟲,成為遷徙候鳥的主食。而這些候鳥又是遊隼的捕食對象。

其後,禁止DDT殺蟲劑的使用,以及養殖遊隼計劃,讓這個物種的數量從滅絶的邊緣有所上升。不過,棲息地受到破壞使遊隼數量的增加仍然幾經波折,最終遊隼才在城市中找到了避難所。

遷徙到城市中的遊隼,學會了在摩天大樓和高層建築中築巢,城市中可取的獵物也為遊隼的繁殖提供了保證:據研究人員記載,遊隼捕食大城市中生活的大量動物,如鴿子和蝙蝠,而這些動物在野外數量並不多。

鳥喙更長更寬

在生物學歷史上,達爾文研究的鳥雀有著獨一無二的地位。雖然這些鳥雀與歐洲的鳥雀並沒有親屬關係,它們是達爾文在加拉巴哥群島上發現的,對達爾文後來在研究自然選擇理論的過程中發揮過重要作用。

這些鳥雀,為了適應不同島嶼上的特定食物,演化出了各種形狀和大小。

但是最近,在美國亞利桑那州圖克森(Tucson)的家朱雀引起了科學家們的興趣:它們的嘴喙比那些仍然生活在野外的同類更長更寬。

什麼原因?這樣的形狀讓它們更容易吃到人類放在餵鳥容器裏的葵瓜籽。

地鐵蚊子

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Image caption 小心地鐵和站台之間的空隙.......以及蚊子

家蚊(Culex pipiens)是全世界各地都有的一種蚊子。

它們超強的適應能力非常有名,但是生活在倫敦地鐵的家蚊有更加超強的適應能力。

家蚊生活在地上,成群而居混雜交配,而倫敦地鐵蚊在人類建築物和地下空間繁衍,一對一交配。

更重要的一個不同之處在於:家蚊喜歡叮咬鳥雀,而倫敦地鐵蚊子已經有了對人血的胃口。

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Image caption 第二次世界大戰期間躲避在倫敦地鐵中的平民百姓曾報告被蚊子叮咬得厲害。

這一類的蚊子儘管最早是在18世紀就被確認了,為什麼會以倫敦地鐵命名呢?

因為正是在第二次世界大戰期間,在倫敦地鐵中,在那裏躲避德軍轟炸的倫敦人報告說被蚊子咬得厲害。

生活在倫敦地鐵的蚊子,已經適應了地下的生活條件,死水和大量雖不可口卻也可吃的東西。

不過,儘管這些蚊子仍然嗜血,倫敦地鐵蚊子並沒有造成什麼大問題,並沒有成為每年13億的倫敦地鐵乘客大重點投訴的對象。

飛蛾

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Image caption 對斑點蛾來說,翅膀變色能力關係到生死。

斑點蛾(Biston betularia)是另一個很好的例子,顯示動物如何在人類的影響下適應環境。

在英國高度工業化的幾十年間,這些斑點蛾身上的很多黑色斑紋在城市環境中出現變色。

從煙囪裏冒出的煤煙讓他們可以躲避天敵,而那些利用樹上的苔癬做掩護的顏色更淺的斑點蛾,卻失去了保護被暴露出來,數量銳減。

到了1960年代,英國空氣污染得到控制之後,環境更加清潔,淺色斑點蛾才重出江湖。

都市青蛙

生活在墨西哥和南美洲北部地帶的通噶拉青蛙(Tungara frog)能發出一種很有特色的叫聲吸引雌蛙交配。

但是它們為配偶所唱的歌曲,卻也能引起天敵注意,招來殺身之禍。

研究人員發現,在都市環境中的雄蛙比在曠野裏的雄蛙發出了更加複雜難辨的歌聲來吸引雌性。

與此同時,都市青蛙在城市的環境當中,也少了很多對天敵的警惕性。

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Image caption 城市裏的通噶拉雄蛙(Tungara frog)比生活在附近熱帶雨林中的同類們有更多吸引配偶的表現。

黑鳥在深夜的確唱歌

烏鶇(Turdus mercula)俗稱黑鳥,是世界上最古老也是被研究得最透徹的一種都市野生動物。

與鄉下地區的烏鶇相比,都市生活給那些住在城市地區的烏鶇帶來了很多變化。

生物學家施圖森說,在歐洲和北非地區,它們甚至進化出一種全新的種類。

他在書中寫道:需要了解非常重要的一點是,很多不同之處是在實驗室裏發現的,那些森林和城市中的黑鳥,在同樣的環境下共同孵化養大,結果彼此卻極為不同。

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Image caption 城市裏的烏鶇( Turdus mercula) 經常在漆黑的深夜唱歌。

也就是說它們天生的不同是基因造成的,而不是通過學會了不同的生活方式而形成的。

這些城市烏鶇身型更短,有更粗短的鳥喙,冬天也不遷徙到別處過冬。

另外有證據顯示,城市裏的噪音污染使它們改變了鳴叫的音高和時間。

森林裏的烏鶇都是在清晨鳴唱。而科學家聽到城市裏的烏鶇在天亮幾個小時之前就唱歌了。

蜥蜴

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Image caption 生活在波多黎各的蜥蜴(Anole lizards)改變了身體適應城市生活。

生活在波多黎各的蜥蜴(Anole lizards)堪稱適應城市生活的教科書級的好例子。

最初這種蜥蜴生活在岩石和樹林之間,城市化給它們帶來的挑戰是光滑的牆壁和窗戶。

在城市裏的這種蜥蜴因此進化出了更長和更能粘住牆壁和玻璃的腳,使它們能在這樣的平面上行走。

美國華盛頓大學的生物學家克里斯丁·溫切爾是研究蜥蜴的專家。她說,城市地區對野生動物來說就是另外一種生活環境。在城市裏的動物並未免於自然選擇演化的過程。

她說:我們發現在城市棲息地,這些蜥蜴在腳趾上有更多的角質鱗,而且它們的趾掌也更大。

溫切爾拍攝了在實驗室環境下的好幾個比賽片段:城裏生活的蜥蜴在光滑的表面上輕輕鬆鬆超出了鄉下來的蜥蜴。

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Image caption 左邊城市裏的蜥蜴(Anole lizards)有更大和更長的腳,可以出入在玻璃和水泥牆上。

她解釋說,無論是喪失棲息地還是人類的不斷進犯,這些蜥蜴都一一應對下來,這是非常神奇的。研究還顯示蜥蜴甚至演變到能承受更高溫度的能力。

不過蜥蜴專家克里斯丁·溫切爾警告說,想當然地以為動物能適應自身的環境是大錯特錯的。

她說:現在沒有瀕危風險的動物並非永遠都不會成為瀕危物種。

「如果我們不能確保城市的增多增大同樣給野生動物們提供生存的條件,即便那些很常見的動物有一天也可能滅絶。」

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