最近,海洋生物学家们发现了一件奇怪的事情,在印度洋-太平洋海域生活的龟头海蛇(Emydocephalus annulatus )身上的斑纹不见了。
这种喜欢栖息在珊瑚礁周围的海蛇身上长有黑白相间的条纹,如斑马线一般醒目。但近些年来,生物学家们发现在某些区域捕获的海蛇全身漆黑,这并不是发现了什么新物种,而是海蛇的斑纹变得越来越不明显,白色条纹渐渐消退。海蛇的斑纹去哪儿了?
左边的海蛇来自污染地区,几乎完全失去的白色的条纹 ,下图可见工业化地区这类黑色蛇的比例
进化生物学家Rick Shine认为,这无疑是“工业黑化现象”的另一个例子。工业黑化现象是指在工业化过程中,受污染地区的动物颜色越来越深。这是典型的自然选择现象,其中最著名的例子要属19世纪英国黑色的桦尺蛾。随着英国工业化的发展,大量的煤烟污染物熏黑了树干。这时,原本灰色的桦尺蛾在焦黑的树干上分外明显,极易被天敌发现。只有黑色才是最佳保护色。于是,从1848年英国曼彻斯特发现第一只纯黑色的蛾子起,半个世纪间,黑色的蛾子开始遍布整个城区,原先的浅灰色蛾子反而快要灭绝了。
纯黑色的桦尺蛾 VS 浅灰色带黑斑的桦尺蛾
那么,海蛇变黑也与环境污染有关吗?最先将两者联系在一起的是Rick Shine的同事——海洋生物学家Claire Goiran。Goiran偶然间看到一项研究,该研究发现,污染地区的鸽子身上深色羽毛比浅色羽毛含有更多的锌元素以及其他污染元素,因为这些元素更易于与黑色素结合。
于是,Shine和Goiran决定看看海蛇的肤色是否也与锌等元素有关。不看不知道,通过分析对比收集的工业区和非工业区的1400个海蛇蛇皮样本,研究人员发现,生活在工业区附近海域的海蛇皮中砷元素和锌元素的浓度颇高,且多集中在深色皮肤,也就是黑色条纹上。这应该是由于海蛇捕食了受污染的鱼类,导致污染物在体内聚集,从而使肤色越来越黑。
此外,黑色的海蛇蜕皮更加频繁。这意味着,它们可以通过蜕皮将污染元素尽快排除体外。
海蛇及其蛇蜕
但皮肤变黑会不会还有别的原因呢?爬行动物学家Arne Rasmussen认为,蛇皮上的深色区域富含污染物是很有可能的。但是否能将大量海蛇变黑的现象直接归罪于该区域污染严重还值得商榷。比如,温度也是影响蛇类斑纹颜色的原因之一。此前就有研究发现,颜色深的蛇更愿意生活在凉爽的地区。
然而,上述分析并没有说服Shine。Shine认为,温度和肤色的关系只适用于生活在陆地的蛇类。在水中,深色皮肤和浅色皮肤在吸收热量方面并无太大差异。
“这是动物快速适应性进化的另一个例子,”Shine强调,“人类的活动已经对栖息在珊瑚礁中的动物造成了严重的影响。”
文章来源/Nature News 编译/lulu