虹鳟

　　黔之驴是不幸的，还没来得及适应，就进入老虎腹中。相比之下，美国虹鳟就幸运多了，仅仅用了百余年就完成了生活史的转变，这是典型的快速进化。

　　柳宗元在《三戒·黔之驴》一文中写道：贵州本无驴，一好事者将一头驴带入贵州。在野外，驴遇到本地物种老虎。起先老虎不知驴之底细，看似庞然大物，不敢贸然动手，试探几次后，终于将其吃掉。在现代科学看来，柳宗元讲的其实是外来物种引入适应进化的问题。贵州本无驴，好事者引入，属于引入外来物种。这个外来物种能否适应新的环境，就看它的造化了。何为造化？那就是进化！造化好的话可迅速适应当地环境，比如红火蚁。无法适应的话，那就就地淘汰，如这黔之驴。

　　提到进化，一般人都会以为是漫长的过程。天地玄黄，宇宙洪荒，自从地球上有了第一个生命开始，进化的齿轮就开始运转，永不停歇。历经35亿年，进化的力量造就了地球上丰富的物种多样性。其实不然，进化的速度和物种的寿命相关，有快有慢。一般而言，越是高级的、寿命长的动物，进化的周期越长，比如人类。反过来，越是寿命短的、等级低的动物进化越快，像细菌，几个小时，甚至几分钟就可以完成一次进化。

　　当然，进化还和周围环境变化、物种竞争等相关，比如适应性进化和协同进化。外来引入的物种通常它们所面临新的生态环境条件与其在本土范围差别很大。因此，研究外来引入物种可以更好地探讨适应性进化过程。

　　黔之驴是不幸的，还没来得及适应，就进入老虎腹中。相比之下，美国虹鳟就幸运多了。在19世纪90年代，来自加利福尼亚州的虹鳟（Oncorhynchusmykiss），被“好吃者”引入密歇根湖（淡水湖），在那里生存繁衍下来。原本虹鳟在河流中孵化，卵成年回到海洋中生活。而这些生活在密歇根湖的虹鳟虽然会继续到上河流产卵，不过成年后不再返回海洋，而是回到密歇根湖。

　　为了研究它们如何适应从海水（半生海水半生淡水）到淡水的环境，科学家们对264条虹鳟进行了基因组测序。这264条虹鳟中，一部分来自密歇根湖的虹鳟，剩下的来自原产地。经过对比，科学家确定人为引入导致密歇根湖的虹鳟所有29条染色体的遗传多样性一致降低。尽管遗传多样性降低，密歇根湖的虹鳟三个染色体区域发生了改变，这些改变与适应新环境相关。第一个区域里包含神经酰胺激酶（ceramide kinase）的功能发生变化，这可能会改变密歇根湖虹鳟的代谢和伤口愈合率，可以修复寄生虫带来的伤害。很多淡水鱼类具有这样的特征。第二个和第三个区域编码碳酸酐酶和溶质载体蛋白发生改变，二者都对渗透调节至关重要，可以令密歇根湖虹鳟在生理上适应淡水。

　　这项研究表明，尽管全基因组遗传多样性减少，物种可以迅速适应新的环境，不可思议的是密歇根湖虹鳟仅仅用了百余年就完成了生活史的转变，这是典型的快速进化。

　　时光不可逆转，进化上却可溯本求源。由于人为的引入，密歇根湖的虹鳟经历的环境发生了变化，这些鱼体内的基因开始发生变化。基因的突变是无序、偶然的一部分个体不经意间发生有利的突变。于是它和它的后代存活下来，慢慢繁衍。而那些发生不利突变的个体就被无情淘汰。百余年后，这些适应新环境的个体完全适应了淡水的生活，进化完成！

　　治世求稳，乱世则变。相比于黔之驴，美国虹鳟在密歇根湖的生存、繁衍全赖快速进化之福。

　　作者：赵序茅 动物所动物生态与保护生物学重点实验室