美麗的科斯特群島（Koster Islands）位於瑞典西海岸，是瑞典陽光最充足的地方之一，每年吸引著近10萬名遊客前來觀光。這裡海風輕拂、風光秀麗，還盛產蝦、牡蠣、螃蟹等海鮮。
然而，即便是這樣美好的地方，也難逃生態危機。1988年5月，一種有毒藻類——多鱗金色藻（Chrysochromulina polylepis）突然爆發式繁殖，對當地海洋生物造成嚴重衝擊，廣泛分佈於北大西洋沿岸的岩石玉黍螺（Littorina saxatilis）就是其中一種。它們的數量驟然銳減，一些小島上的種群甚至直接滅絕。哪怕4年過去，有些地方依然難覓它們的蹤影。
1992年，瑞典哥德堡大學（University of Gothenburg）的海洋生態學家謝斯廷·約翰內松（Kerstin Johannesson）提出：能否將岩石玉黍螺重新引入那些它們已經滅絕的小島？就這樣，一項長達30年的生態實驗悄然開啟。
令人驚喜的是，除了恢復種群，這項實驗還揭示了一個更大的發現——演化可以快得驚人。短短幾十年，甚至在更短的時間內，岩石玉黍螺竟已發生肉眼可見的變化。這項研究成果近期發表於《科學·進展》（Science Advances）。
海浪與螃蟹
岩石玉黍螺通常生活在兩種截然不同的環境中：一種是螃蟹密集的海岸，另一種是螃蟹稀少但海浪猛烈的迷你岩石小島。不同環境造就了不同的生存策略，棲息在這兩種環境中的岩石玉黍螺，也在體型、殼形、殼色甚至行為上展現出了明顯差異。
生活在螃蟹眾多區域的岩石玉黍螺，被稱為“螃蟹生態型”（Crab ecotype）：它們體型較大，殼厚且堅固，殼口狹小而細長，殼面大多沒有圖案；而且為了躲避捕食者，它們的行為也更為謹慎。相反，生活在浪濤拍打區域的“海浪生態型”（Wave ecotype）則顯得輕巧許多：它們體型較小，殼薄、殼口寬大而圓，殼上常帶有獨特的色彩和圖案，行為也更大膽。在科斯特群島，這兩種生態型的岩石玉黍螺都存在，甚至可能在同一座小島上比鄰而居，或僅相隔幾百米的海域。
“螃蟹生態型”和“海浪生態型”岩石玉黍螺生活在不同的環境（圖片來源：原論文）
正是在這樣的背景下，約翰內鬆開啟了她的實驗。她打算將“螃蟹生態型”的岩石玉黍螺引入一個原本屬於“海浪生態型”的棲息地。換句話說，她想看看，當一群原本適應螃蟹環境的玉黍螺，被放入強浪拍打的陌生環境中，會發生什麼？
1992年5月，約翰內松等人從螃蟹密集的海岸線上採集了大約700只“螃蟹生態型”的成年岩石玉黍螺。離這片海岸線僅320米處，有一塊僅約3平方米大的海中岩石小島，上面原本的玉黍螺種群也一直未能恢復。而這座小島距離最近一處仍棲息著“海浪生態型”玉黍螺的島嶼，也相隔了約160米。
圖A：科學家移植了“螃蟹生態型”岩石玉黍螺的海中岩石小島；圖B：科學家從採集“螃蟹生態型”玉黍螺的區域拍攝的海中岩石小島；圖C：科學家採集“螃蟹生態型”玉黍螺的區域距離海中岩石小島約320米，而小島距離最近一處仍棲息著“海浪生態型”玉黍螺的島嶼約160米；圖D：“螃蟹生態型”和“海浪生態型”玉黍螺樣本（圖片來源：原論文）
這座孤零零的小島成了實驗的現場。研究人員將那700只成年螺移植到島上，等他們一個月後再回來檢視時，發現只剩下了大約50只。當然，或許也有一些肉眼不可見的幼體已經被釋放到了小島上。從那以後，研究團隊開始不定期返回小島取樣。這些螺每年可繁殖一至兩代，因此30年下來，大約經歷了60代的演化過程。
令人驚訝的是，移植來的玉黍螺很快就顯現出了對新環境的適應性。研究人員表示，他們觀察到的大部分變化甚至在最初的3年內就完成了。而30年過後，小島上的岩石玉黍螺更是發生了天翻地覆的變化。它們變得更像“海浪生態型”：殼口更寬、殼體更薄更光滑，顏色也更加豐富，近一半螺殼上出現了紋路。如今，它們與附近島嶼上的“海浪生態型”種群幾乎難以區分。
除了外形上的顯著變化，這些岩石玉黍螺的基因組也發生了與研究人員預期一致的調整：它們的染色體中出現了許多在“海浪生態型”中更常見的基因倒位。研究人員指出，這些遺傳特徵並非憑空演化而來。畢竟，對於一個種群來說，如果個體數量有限、世代更替速度較慢，從頭演化出全新的適應性特徵通常需要很長時間，因為在短時間內很難積累足夠多的有益突變。
那為何這些玉黍螺能在短短幾十代內發生如此顯著的改變？研究人員認為，可能有兩方面因素。一方面，他們最初採集“螃蟹生態型”個體的區域，附近就分佈著大量“海浪生態型”種群。因此，基因流動可能早已悄然發生，導致這些“螃蟹生態型”個體也攜帶了一些與海浪適應相關的等位基因，只是比例較低。另一方面，附近其他島嶼上的“海浪生態型”個體也可能漂流至這座岩石小島，帶來了新的遺傳變異。
如今，這座曾經荒蕪的小島已重新被玉黍螺佔據，它們的種群數量增長至約1000只，成為了一個穩定而繁榮的新群體。這個實驗也為我們揭示了一個重要事實：在面對環境劇變時，物種的快速演化並非遙不可及，它可以在短短幾十代之內快速發生。
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https://en.wikipedia.org/wiki/Koster_Islands
https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adp2102
https://ista.ac.at/en/news/evolution-in-real-time/
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