城市生活不但日益推動許多物種的進(jìn)化，我們還可以預(yù)測它們的進(jìn)化趨勢。

　　人們通常認(rèn)為，與日常經(jīng)驗相比，進(jìn)化是一個非常緩慢的過程。然而，在過去的幾十年里，我們已經(jīng)認(rèn)識到，進(jìn)化實際上可以很快速。這種快速的進(jìn)化在深受人類影響的城市物種中尤為明顯。

　　譬如，現(xiàn)在人們在很多地方的地鐵中遇到的蚊子，就已經(jīng)與地面的蚊子不同。這種地下蚊子最早是二戰(zhàn)期間在倫敦地鐵中被發(fā)現(xiàn)的。此后，人們在法國巴黎、白俄羅斯的明斯克、日本東京和美國紐約等城市的地鐵、下水道，都發(fā)現(xiàn)了這種地下家蚊。它們是隨著城市的發(fā)展進(jìn)化而來的，而且也只能生活在城市地下，而這遠(yuǎn)非孤例。

　　地下家蚊進(jìn)化的故事

　　這種地下蚊子是被稱為“尖音庫蚊”的普通家蚊物種的一種變異形式。

　　地面的尖音庫蚊是季節(jié)性的，在較溫暖的月份活躍，在產(chǎn)卵前需要吃血，并傾向于吸食鳥類的血。相比之下，地下家蚊全年都在活動，傾向于吸食哺乳動物的血，并且可以在不攝入血液的情況下產(chǎn)卵。

　　最近的遺傳學(xué)研究表明，當(dāng)?shù)厍蛏系谝慌糯鞘性谥袞|地區(qū)出現(xiàn)的時候，地下家蚊就開始與尖音庫蚊分化了。然后，它們向北擴(kuò)散。甚至在冬季寒冷的地區(qū)，它們通過利用城市的下水道或者供暖設(shè)備的熱量而存活下來。

　　研究表明，隨著地下家蚊在地下定居，它們進(jìn)化出了與氣味識別、消化和免疫有關(guān)的新基因，所有這些都使它們能夠在富含有機(jī)廢物的下水道中繁衍。

　　這種蚊子還在繼續(xù)進(jìn)化，研究表明，各地地下家蚊種群已經(jīng)開始分化。例如，倫敦地鐵兩條相距較遠(yuǎn)的線路中的地下家蚊，在基因上已經(jīng)開始出現(xiàn)不同。而在地面的尖音庫蚊中，并沒有看到這種分化。

　　島嶼生物地理學(xué)

　　為什么會出現(xiàn)這種快速分化的現(xiàn)象呢?借助于島嶼生物地理學(xué)，生物學(xué)家揭示了城市中物種的快速進(jìn)化這種現(xiàn)象。

　　他們提出這一理論，最早是用來解釋島嶼上的生命動態(tài)的。島嶼生物地理學(xué)告訴我們，海洋中的一座島嶼，哪怕離大陸很遠(yuǎn)，因各種偶然(如風(fēng)把種子刮來，漂木把小動物帶來，等等)，也會有很多大陸物種來此定居;島嶼離大陸越近，定居的物種越多。這些物種由于無法與大陸的物種雜交，將走上獨立進(jìn)化的道路，時間一久，就會進(jìn)化為新物種。進(jìn)化出新物種的速度，則跟島嶼的面積成正比。這是因為島嶼越大，一個物種就可以繁衍出更多數(shù)量的個體，個體數(shù)越多，在它們中出現(xiàn)變異的可能性也就越大。

　　但島嶼生物地理學(xué)不僅適用于島嶼，也適用于類似島嶼的棲息地。譬如，當(dāng)周圍都是森林時，一片玉米地也是一個島嶼，一個湖也是。對于臉上的螨蟲來說，你的身體是一個島嶼。一座城市也是如此，城市街道、郊區(qū)的高速公路、無數(shù)的混凝土建筑……使城市物種相對周圍的野生物種隔離，形成“島嶼”。隨著世界人口的增長，我們正在創(chuàng)造更多的這些巨大的城市化“島嶼”。

　　城市的島嶼效應(yīng)

　　跟真正的島嶼中一樣，物種在城市中進(jìn)化的方式之一是生殖隔離。所謂生殖隔離，就是一個物種的一些成員由于長期不能與其他棲息地的同類進(jìn)行雜交(基因交流)，導(dǎo)致獨立進(jìn)化，此后哪怕有機(jī)會交配，也無法產(chǎn)下后代。這樣，一個物種就分化成了兩個物種。

　　自從我們的祖先首次形成大型定居點，學(xué)會儲存食物以來，這一過程一直是新物種進(jìn)化的驅(qū)動力。諸如家雀、家鼠、谷象蟲、谷蛾都是從野外生存的品種中進(jìn)化來的。

　　這一過程仍在迅速進(jìn)行。美國紐約的大鼠(我們通常所說的老鼠，實際上是兩個物種：大鼠和小鼠)現(xiàn)在比1890年代的大鼠有更長的鼻子和更小的上臼齒。這是因為現(xiàn)在人們吃的食物更柔軟之故。在英國，靠近城市生活的狐貍，其鼻子比鄉(xiāng)下的狐貍更短更寬。這跟狗在馴化過程中特征改變的趨勢是一致的。

　　這甚至發(fā)生在一座城市的內(nèi)部。遺傳分析表明，紐約的大鼠已經(jīng)分化為遺傳上略有差異的兩個種群。曼哈頓上城的大鼠似乎避免與來自市中心的大鼠交配。造成這一現(xiàn)象的原因是，在兩地之間橫亙著中城，那里是一個商業(yè)區(qū)，缺乏大鼠賴以生存的家庭垃圾和后院。

　　決定基因交流的因素

　　不要以為一些物種更可能進(jìn)化出新物種是一種偶然現(xiàn)象，事實上有一些規(guī)則在起作用。

　　我們前面說過，能否基因交流，決定了一個物種是否趨于分化。而基因交流對于那些容易擴(kuò)散的物種來說更有可能，它們包括那些長翅膀的，善于搭便車的(如寄生蟲)，以及那些善于奔跑的物種。

　　在海洋島嶼上，一個物種的移動能力是決定它是否可能進(jìn)化成新物種的關(guān)鍵因素。在太平洋東部的加拉帕戈斯群島，只會短距離飛行的雀類一直與大陸上的親屬保持生殖隔離，因此現(xiàn)在每個雀類都擁有獨特的特征和行為，尤其是喙。但藍(lán)腳鰹鳥和其他善于長距離飛行的海鳥卻沒有。

　　在城市中，除了生物自身的移動能力，人類的行為也是決定能否基因交流的一個重要因素。例如，對船舶衛(wèi)生的更嚴(yán)格控制，使得嚙齒動物不能搭上順風(fēng)車，這可能是現(xiàn)代城市之間鼠類品系迅速分化的原因。相反，人臉上的螨蟲隨我們乘坐汽車、飛機(jī)和船只在全球各地旅行，所以至今也沒有分化。

　　城市物種今后會如何進(jìn)化?

　　展望未來，生活在城市的物種會如何進(jìn)化呢?盡管確切結(jié)果不可預(yù)測，但大致趨勢還是可以預(yù)測的。

　　在島嶼上，物種往往失去飛行和擴(kuò)散的能力(例如，加拉帕戈斯島上不會飛的鸕鶿);與其飛去尋找可能不存在的土地，不如留在家鄉(xiāng)附近。同樣的情況已經(jīng)在城市中出現(xiàn)。吃米的谷象已經(jīng)完全失去了翅膀。一些城市的烏鶇已經(jīng)停止遷徙。

　　在島嶼上，一些物種已經(jīng)進(jìn)化出不需要交配就能繁殖的能力。這是因為，很多物種的個體經(jīng)常是孤身到達(dá)海島的，雌雄搭配前來海島定居的概率要小得多。在這種條件下，沒有配偶就能產(chǎn)生后代是有益的。在城市中，這種情況也已經(jīng)發(fā)生在蘇里南蟑螂、美洲蟑螂和長腳捷蟻身上。

　　物種的進(jìn)化還反映食物的特征。例如，美國亞利桑那州的城市家雀，擁有更大、更強的喙，以應(yīng)對該市中更堅硬的種子，這反過來又影響了它們的歌聲。更常見的是，這種變化與人類提供的食物有關(guān)。家鼠和狗已經(jīng)進(jìn)化出口中產(chǎn)生更多淀粉酶的能力，以分解淀粉，因為碳水化合物是城市飲食的一個重要部分。

城市狐貍鼻子比鄉(xiāng)下狐貍更短更寬，這跟狗在馴化過程中特征改變的趨勢是一致的。

　　應(yīng)對城市生活需求的另一種方式是使用腦力。例如，公雞已經(jīng)學(xué)會合作，把垃圾箱內(nèi)的塑料袋拉出，讓垃圾攤在地上，以便覓食?，F(xiàn)在，在城市繁衍生息的鳥類中，已有相當(dāng)多的物種具有創(chuàng)造性的智能。最近，一份對29個城市中629種鳥類的調(diào)查表明，大多數(shù)鳥類的腦容量已經(jīng)擴(kuò)增大。展望未來，我們相信城市中的一些物種，腦容量將會變得更大、更聰明。

　　但是，有些預(yù)測結(jié)果似乎不妙。在城市中，人類是主導(dǎo)物種進(jìn)化的關(guān)鍵因素。譬如，我們經(jīng)常使用各種殺蟲劑。作為回應(yīng)，一些臭蟲、家蠅、家蚊已經(jīng)進(jìn)化出對殺蟲劑的耐藥性。這意味著未來對疾病傳播，我們更難控制。

　　總而言之，城市正在成為進(jìn)化的加速器，在為進(jìn)化提供廣闊的舞臺。我們應(yīng)該盡可能把進(jìn)化引導(dǎo)到對人類有利的方向上。