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人類活動(dòng)已經(jīng)對(duì)自然造成了重大影響，重大到許多科學(xué)家投票贊成將這個(gè)時(shí)代劃分為一個(gè)新的地質(zhì)時(shí)代——人類世（Anthropocene）。樺尺蛾的體色便是教科書(shū)式的案例：潮濕的英國(guó)，樹(shù)林里到處覆蓋著灰白色的地衣，灰白色型的樺尺蛾個(gè)體在這樣的環(huán)境中偽裝很好，因此數(shù)量比深色型的個(gè)體更多。但工業(yè)革命時(shí)期，它們棲息的環(huán)境被黑色的煙塵遮蓋，深色的個(gè)體因而獲得了更好的偽裝，數(shù)量逆轉(zhuǎn)。

如果說(shuō)人類對(duì)環(huán)境的改變只是間接影響了生物的進(jìn)化，那么捕獵/采挖活動(dòng)則可以產(chǎn)生非常直接且快速的影響，其產(chǎn)生的選擇壓力遠(yuǎn)超其他自然力量。例如，在捕魚(yú)過(guò)程中，漁網(wǎng)會(huì)對(duì)魚(yú)的大小做篩選，比網(wǎng)眼小的魚(yú)更容易幸存。長(zhǎng)此以往，魚(yú)就越來(lái)越小，且繁殖年齡也越來(lái)越?。ㄖ挥心切┰隗w型較小時(shí)就能繁殖的魚(yú)才有更多后代）。與之類似，很多野生植物因具有經(jīng)濟(jì)價(jià)值而受到人類關(guān)注，遭到嚴(yán)重采挖，但這一過(guò)程引發(fā)的潛在進(jìn)化影響卻極少受到關(guān)注。最近，中國(guó)科學(xué)院昆明植物研究所與英國(guó)?？巳卮髮W(xué)的科研人員合作探討了這一問(wèn)題。

梭砂貝母是生長(zhǎng)在我國(guó)西南高山流石灘上的一種貝母屬植物。昆明植物研究所高山植物多樣性研究組的研究人員在前期研究中發(fā)現(xiàn)，該物種的不同群體具有顯著的體色差異。在某些群體中，呈現(xiàn)比較“正常”的綠色，而在另一些群體中，它們則與背景融為一體，非常隱蔽（圖1）。研究者首先推測(cè)，這種偽裝可能是在應(yīng)對(duì)食草動(dòng)物的防御策略。但與其他在該區(qū)域發(fā)現(xiàn)的偽裝植物不同，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期多地觀察，他們沒(méi)有觀察到動(dòng)物取食梭砂貝母的明顯痕跡。由于體內(nèi)富含生物堿，貝母屬植物具有很強(qiáng)的化學(xué)防御，在一定程度上抵御了動(dòng)物取食。而后，研究者意識(shí)到，梭砂貝母作為我國(guó)傳統(tǒng)藥用植物“川貝”的重要來(lái)源，其地下鱗莖長(zhǎng)期遭到大量采挖，而這種采挖本身就有可能產(chǎn)生強(qiáng)烈的選擇壓力。

圖1. 不同群體的梭砂貝母體色變化

為研究貝母的色彩，研究者首先獲得了每個(gè)群體的反射光譜數(shù)據(jù)，根據(jù)CIELAB色覺(jué)模型（該模型專為人類色覺(jué)設(shè)計(jì)）計(jì)算，發(fā)現(xiàn)梭砂貝母的體色的確在群體之間差異顯著（圖2）。利用該模型，研究者還計(jì)算了貝母與巖石背景的匹配程度，作為衡量偽裝程度的指標(biāo)。

為了評(píng)估每個(gè)群體遭受的采挖強(qiáng)度，研究者從當(dāng)?shù)鼗鶎铀幧烫帿@得了過(guò)去六年的梭砂貝母采收量（以干重統(tǒng)計(jì)），并估計(jì)了每個(gè)群體單粒貝母鱗莖的干重。他們發(fā)現(xiàn)，獲得一公斤干燥鱗莖，意味著超過(guò)3,000株貝母被采挖，這是相當(dāng)強(qiáng)的選擇壓力。再通過(guò)樣方統(tǒng)計(jì)和分布面積評(píng)估獲得的潛在貝母產(chǎn)量，研究者獲得了每個(gè)群體的采挖強(qiáng)度。他們發(fā)現(xiàn)，采集強(qiáng)度越大的地方，貝母?jìng)窝b越好。

考慮到采挖壓力可能在較長(zhǎng)歷史內(nèi)有變化，研究者還評(píng)估了偽裝程度與采挖難度的關(guān)系。采挖難度與當(dāng)?shù)亓魇癁┗|(zhì)巖石的大小和結(jié)構(gòu)有關(guān)，鱗莖埋藏較深的群體采挖難度大，耗時(shí)長(zhǎng)，因而遭受的采挖壓力較小。結(jié)果表明，越是容易采集的群體，其偽裝越好。

圖2. A群體間的體色變異（CIELAB色彩空間）B采挖強(qiáng)度（橫坐標(biāo)）與偽裝程度（縱坐標(biāo)）的關(guān)系 C采挖難度（橫坐標(biāo)）與偽裝程度（縱坐標(biāo)）的關(guān)系 D 貝母目標(biāo)顯著度與玩家搜尋時(shí)間的關(guān)系（紅色為三色視覺(jué)結(jié)果，藍(lán)色為二色視覺(jué)結(jié)果）

此外，為了評(píng)估貝母的偽裝效果并檢驗(yàn)人類通過(guò)視覺(jué)的選擇過(guò)程，研究者編寫(xiě)了一款名為“找貝母”的網(wǎng)絡(luò)游戲（圖3），用以收集與色覺(jué)相關(guān)的數(shù)據(jù)。玩家首先被告知需要尋找的貝母長(zhǎng)什么樣，接著可以選擇當(dāng)人類（三色視覺(jué)）還是牦牛（二色視覺(jué)），而后需要在最短時(shí)間內(nèi)從依次出現(xiàn)的每幅圖片中找到目標(biāo)。研究者采用一個(gè)整合的目標(biāo)顯著度參數(shù)衡量每幅圖片上貝母的顯著程度，后臺(tái)程序會(huì)記錄玩家在每張圖片上的耗時(shí)（霰彈槍式的隨機(jī)胡亂點(diǎn)擊將不會(huì)被計(jì)入最終統(tǒng)計(jì)，不要作弊哦）。一年多時(shí)間里，來(lái)自全球的500多名玩家參與了這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)（目前的記錄由名叫Matze的一名玩家保持，成績(jī)?yōu)?.9133秒）。結(jié)果表明，偽裝更好（顯著度更低）的貝母的確更難被找到。并且，擁有三色視覺(jué)的人類搜尋目標(biāo)的速度要比二色視覺(jué)的動(dòng)物（模擬獲得）更快。

圖3. 公眾參與的在線視覺(jué)游戲“找貝母”

以上結(jié)果表明，人類的采挖活動(dòng)很可能驅(qū)動(dòng)了偽裝在梭砂貝母中的進(jìn)化。采挖者并不在意貝母的色彩，但他們的搜尋和采挖過(guò)程卻影響了植物的色彩進(jìn)化。這一例子暗示，人類活動(dòng)正在以自己都無(wú)法預(yù)見(jiàn)的方式影響野生生物的進(jìn)化。

雖然梭砂貝母已足夠“聰明”，但研究者推測(cè)，在利益的驅(qū)使下，再高明的偽裝也躲不過(guò)人類的高強(qiáng)度搜索。如今，許多群體的貝母已經(jīng)越來(lái)越少見(jiàn)。研究者在此呼吁大家，求助現(xiàn)代醫(yī)學(xué)，減少對(duì)野生生物資源的過(guò)度采集。

研究成果以“Commercial harvesting has driven the evolution of camouflage in an alpine plant”為題在國(guó)際生物學(xué)領(lǐng)域頂級(jí)期刊Current Biology在線發(fā)表。牛洋博士為論文第一作者，Martin Stevens教授和孫航研究員為通訊作者。該研究得到中國(guó)科學(xué)院青藏高原二次科考、戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項(xiàng)、國(guó)家自然科學(xué)基金、中科院青促會(huì)、云南省科技廳及中國(guó)科技廳項(xiàng)目的資助。