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城市生态系统是如何影响动物的?

如今,有许多的鸟类过的都是都市生活,游隼也是其中之一。它们本来会在岩壁附近猎捕中型鸟类,当人类开始在世界各地建造人造岩壁(包括教堂、烟囱及办公大楼),这些鸟儿便兴高采烈从悬崖搬迁到摩天大楼,食物也从松鸦改为鸽子。欧洲和北美洲有些地区,大部分游隼会在城市里筑巢。

城市和自然环境的相似性,吸引了更多动、植物进入大都会中。原先穴居的蟑螂,早已适应人类阴暗潮湿的居住环境;海滨植物很容易在冬季为防止路面结冰而撒盐的道路旁繁衍;有着像人手般灵巧前掌的浣熊,非常适合挖掘遍布人造世界的垃圾桶和厨余桶。智人(Homo sapiens)在每块大陆上几乎都建立了大面积住所,到了2030年,人口超过100万的城市将多于600座。从来没有任何单一物种,曾以全球规模创造出别的物种可以居住的新条件。

更令人惊奇的事情正在发生。城市有许多砖块、玻璃、钢铁、充满车辆的道路、人造光源及到处释放的各种化学物质,这些特性形成一种极端却又丰沛的环境。许多环境条件固然严苛,但也提供了许多好处,最明显的是,人类累积了许多食物与资源。就像自然中的极端环境(沙漠、硫磺泉或洞穴深处),风险和机会的组合驱使来此冒险的动、植物演化。世界各地的研究伙伴和我都发现,城市成为演化的压力锅,迫使生物的适应快速且普遍地发生。

住在城市的蜗牛和蒲公英

只要踏出门,就可以展开一趟目睹城市生物演化的田野观察,比如一个小后院花园,就是很好的例子。在这样的花园里,藏匿着城市演化的例子。你发现了一只斑带树丛蜗牛(Cepaea nemoralis)正在枯枝上咀嚼。这种原生于欧洲、后来散布到北美洲的蜗牛,壳有多变的颜色和纹路;这些差异由DNA控制。而生活在花园里的蜗牛是浅黄色的。

为什么是浅黄色?答案与热岛效应有关。建筑物和街道吸收了太阳的热,加上几百万人口的活动与机器运作产生的热气,使得城市通常比周围的乡村要热。

蜗牛有时得在干热的夏天攀在墙上几个星期,城市高温极可能会让它们致命。如果蜗牛的壳是深色,吸收更多能量,情况就更糟。天择让城市里斑带树丛蜗牛的壳颜色变浅,而城市外的蜗牛壳会偏红或褐色。

这里也有第二个城市演化的例子:蒲公英。蒲公英从人行铺道的裂缝中长出,有些开着黄花,有些则已经产生毛茸茸的伞状种子。

在自然条件下,种子垂挂在羽状降落伞下方,随风飘到距离原生地很远的地方才降落萌芽,这样的机制可以避免竞争。但在城市中,这种策略行不通,因为母株所在的方寸之地可能是附近仅有的一处沃土,被风吹得很远的种子,可能会落在柏油或水泥上。如果种子的重量足够,能直接落在母株旁边的土里,反而是比较好的情况。

塞夏卓(Arathi Seshadri)是美国科罗拉多州立大学助理教授,她在2012年发现,城市蒲公英的种子降落伞形状较为修长,比起“传统”草原上的蒲公英,飞行时间明显少了一半。

令人玩味的是,蒲公英的亲戚猫儿菊(Hypochaeris radicata)在自然的极端环境中,也发生了同样的适应。在加拿大西岸旁的小岛,猫儿菊演化出比在大陆环境中更快降落的种子。在小岛上,种子被风吹到海里的风险驱动了这样的改变。