趨勢人物27 生.物.學.家 曼諾 帶你走進都市生態大觀園

文╱楊慧莉 |2020.09.19
793觀看次
字級

文╱楊慧莉

當年,達爾文搭乘小獵犬號出外探險,因發現「物種起源」而成為演化學之父。而今,隨著氣候變遷問題加劇,許多物種瀕臨絕種的威脅。不過,達爾文所重視的物種多樣性和獨特性並未因此而消失,生物學家曼諾發現物種演化只是轉移陣地,在我們所置身的都市叢林上演快轉秀……

專業發現
生態演化在都市


曼諾.許特惠森(Menno Schilthuizen, 1965-)是荷蘭演化生物學家暨生態學家。他在荷蘭萊登大學擔任教授,開設演化和生物多樣性課程;也是萊登「自然生物多樣性中心」終身職研究科學家;發表過許多關於演化和生態學的文章,出版過四本科普書;特別的是,他的很多研究跟甲蟲和陸上蝸牛有關。

生物學家養成記

曼諾之所以往生物學發展,其來有自,因成長過程給了他當上生態學家所需的資材。上個世紀七、八○年代,他在荷蘭鹿特丹市附近的小村落長大,當地很清幽,到處都是農家、田野和沼澤地,充滿了野趣。閒暇時候,他喜歡徜徉在大自然裡,從事戶外寫生、賞鳥、採集野花和昆蟲等活動。

曼諾住在村落多年後,收集了兩萬種不同的甲蟲。其中,有種甲蟲很特別,叫「螞蟻甲蟲」(ant beetle),讓他嘖嘖稱奇。他發現這種甲蟲終其一生都住在螞蟻窩裡,漸漸演化成會說「蟻話」;想跟螞蟻溝通,牠就發出與螞蟻相同的化學信號氣息,像是牠會對工蟻說,「嗨,夥伴,我餓了,請來餵我吧。」由於甲蟲使用相同的化學信號,螞蟻誤以為是同類,就順從了。這種甲蟲歷經數百年的演化,終於成功的居住在螞蟻社群裡。

收集甲蟲的過程中,曼諾漸漸發展出對演化的興趣,讓他很想知道怎麼會有這麼多千奇百怪的生物形態,而生物的多樣性又是如何發生的。

演化不可同日語

追隨自己的興趣,曼諾便成為像演化學之父達爾文(Charles Darwin)那樣的演化生物學家。同時,也像達爾文,一開始他對演化這種多半發生在過去的事感到有些挫敗。演化生物學家研究今天所看到的生物形態,想藉此了解過去所發生的演化,卻無法看到演化發生在現實生活中,只因觀察不到,誠如達爾文自己所說,「我們看不到這些進展過程中的緩慢改變,直到事過境遷。」

儘管如此,但曼諾也發現,過去幾十年來,演化生物學家發現情況已略有不同,演化有時比想像中的快些,而且是可確切觀察到,特別是當環境發生劇烈改變,生物亟需適應環境時。他表示,環境劇變的始作俑者,通常就是人類,「人類與自然爭地,又是農耕,又是蓋房,把溫室氣體排放到空氣中,改變了氣候,也讓一些外來品種的動植物異地而生,而當這些環境變化到達城市中心點,城市就變成新的棲息地,我們用水泥、鋼筋、磚塊和草皮包裹,植物只能使出九牛二虎之力往不透水的表面扎根。」

此外,曼諾所在的生物研究團隊也發現,化學汙染、光害和噪音都到達前所未有的高度,而來自世界各地的植物和動物都交雜生活在都市裡,因為它們從園圃、養魚池和寵物店中逃離出來。

動植物入境隨俗

根據曼諾的觀察,物種歷經環境劇烈變化後,不是讓人傷感的從世界消失,就是以特殊驚人的方式蛻變而適應環境。像他一樣的生物學家如今都了解到,城市是現代生態演化的大本源;為了適應新的都市環境條件,野生動植物正在許多地方快速演化,就在人類的眼前。

曼諾覺得這種情況就好比螞蟻甲蟲歷經數百年的演化,終於住進螞蟻的屬地。生物學家們「現在發現動植物搬進人類屬地,努力適應都市環境」,這讓他們開始明白演化其實可以進展得非常快,並非總是得花上亙古的時間,而是可以讓現代人親眼瞧見。

他舉紐約市區周邊的本土哺乳動物「白腳鼠」(white-footed mouse)為例。這種老鼠在四百多年前城市尚未建構時,四處為家,而今卡在都市綠色公園區,周遭都是停機坪和車輛川流不息的交通,處境有些類似當年達爾文在加拉巴哥群島上發現的雀鳥。一如達爾文發現的雀鳥,「白腳鼠」在個別公園開始演化,變得彼此不同。他的同事傑森(Jason Munshi-South)就專門研究「白腳鼠」在各個公園的演化過程。由於使用DNA指紋追蹤法,傑森只要看到老鼠的DNA,就可以了解牠出自哪個公園。

另外,傑森也發現那些演化上的改變並非亂無章法,而是有意義的。舉例而言,中央公園裡的老鼠就演化出可以吃下人類生產的油膩食物的行為。每年造訪中央公園的遊客高達兩千五百萬人次,留下了一堆零食、花生、垃圾食物等,公園內的老鼠開始以此為生,這跟牠們過去的飲食型態截然不同,但歷經多年的演化後,牠們現在就很適應吃這種高油脂食物。

科學培育
創造更多達爾文


除了傑森所研究的老鼠飲食習慣改變,曼諾也在自己特別感興趣的物種「蝸牛」身上看到環境的影響。他舉一種叫「歐洲花園蝸牛」(European garden snail)為例,「這是一種很普通的蝸牛,顏色紛呈,從淡黃色到深棕色,其顏色變化完全取決於蝸牛的DNA,顏色又決定了殼裡蝸牛對溫度的調節,如豔陽照射下的蝸牛如果是在淡黃色的殼裡,體溫就不會像在深棕色殼裡的蝸牛那樣高。」曼諾說這種情況就像是有人坐在白色車中,一定比坐在黑色車中涼快些。

熱島效應的影響

為了了解蝸牛殼顏色如何變化,曼諾把「都市熱島效應」也一併納入考量。所謂的「熱島效應」是指都市中心的溫度往往比外圍多個好幾度,因為數百萬人集中的地方布滿了各種活動和機器設備,自然產生了許多熱能,再加上高樓大廈讓風吹不進去,以及鋼筋水泥磚牆白天吸熱、晚上才散熱。諸多原因讓大城市籠罩在熱氣裡,這就讓曼諾和他的學生想了解那些花園蝸牛是否在用各種顏色的殼,適應都市的熱島效應。

為了研究這個,曼諾和他的學生啟動了一個公民科學計畫(citizen-science project)。他們先是架設了一個免費的手機App程式,讓所有的荷蘭人拍下花園裡、街道上、鄉間路所見到的蝸牛,接著將照片上傳到公民科學網路平台。歷經一年,荷蘭就有了一萬張的蝸牛照片,然後曼諾的生物團隊開始分析這些照片,其結果證實了他們的懷疑:在都市熱島中心的蝸牛,確實演化出的殼偏黃、偏淡。

新生態現身都市

城市蝸牛和曼哈頓老鼠只是動植物適應新的棲息地的兩個例子,這個棲息地是由人類所創造。曼諾在他的作品《達爾文進城來了:新物種誕生!都市叢林如何驅動演化?》(Darwin Comes to Town: How the Urban Jungle Drives Evolution)中有更多的實例。比方說,雜草如何歷經演化,讓它們的種子更容易在人行道上發出芽來;草蜢住在喧鬧的交通要道附近時,就會演化出高亢的鳴叫;在大眾捷運站出沒的蚊子已演化出靠吸食通勤者的血維生;城市鴿子演化出較深的羽色,以利在遭到重金屬汙染時能自我解毒。

曼諾表示,全球生物學家都像他一樣,對這種迷人的都市演化過程興致盎然,大家都明白目前面臨了一個地球生命史上的特殊事件,一個全新的生態系統正因應人類所創造的棲息地,演化而生。

演化奇觀共欣賞

然而,作為熱中都市生態演化現象的生物學家,曼諾與其他學者不打算關起門來「自嗨」,而是想邀世人一起見證隨處可見的演化現象。他與其他的生物學家、公民科學家、學童建立了一個全球觀測網;這個網站可以讓人觀看都市演化過程就發生在現下,以此讓世人明白「演化」並非抽象的東西,再也不需要遠征加拉巴哥群島探究,或是當個古生物學家才能明瞭,現在它變成一個隨時隨地都會發生的生物演變過程,可能就在住家後院、所住街道等等。

不過,曼諾也不免感傷物換星移、往事已矣。當他回到所成長的村落,兒時所熟悉的田野、沼澤等景物不再,取而代之的是購物商場、公車專用道,許多習以為常的動植物當然也消失了,包括螞蟻甲蟲。

所幸,他從另一項事實中得到安慰。那就是,儘管住在同個村落的後生晚輩,無法如他當時那樣擁抱大自然,但一種新型的自然生態系統正在他們周遭上演,他相信這種「新型態的自然」也將一如「傳統自然」那樣讓人興奮。

曼諾想像新世代所居住的城市就儼如現代版的加拉巴哥群島,孩子們只要有公民科學家和包括他在內的所有演化生物學家陪伴,都將有潛力成為二十一世紀鑽研於都市演化學的達爾文。

熱門新聞
訂閱電子報
台北市 天氣預報   more..

《人間福報》是一份多元化的報紙,不單只有報導佛教新聞,乃以推動祥和社會、淨化人心為職志,以關懷人類福祉、追求世界和平為宗旨,堅持新聞的準度與速度、廣度與深度,關懷弱勢族群與公益;強調內容溫馨、健康、益智、環保,不八卦、不加料、不阿諛,希冀藉由優質的內涵,體貼大眾身心靈的需要、關懷地球永續經營、延續宇宙無窮慧命,是一份承擔社會責任的報紙。自許成為「社會的一道光明」的《人間福報》任重而道遠,在秉持創辦人星雲大師「傳播人間善因善緣」的理念之際,更將堅持為社會注入清流,讓福報的發行為人間帶來祥和歡喜,具體實現「人間有福報,福報滿人間」的目標。

App

聯絡我們 隱私權條款

Copyright © 2020 人間福報 www.merit-times.com
All Rights Reserved.