勤換馬甲，樺尺蠖與“霾”共舞

汪鴻儒

每一次霧霾襲城，“應對霧霾”的話題都會被頂上熱議榜。減少排放，綠色出行……大家紛紛出謀劃策。這些提議都圍繞著如何改變環(huán)境、減少污染去思考的。但如果仔細推敲霧霾這一問題的本身，我們就會發(fā)現(xiàn)，這也是一個普遍的生物與環(huán)境的問題：環(huán)境污染也是由于環(huán)境的迅速惡化，而生物暫時沒有適應的能力。

霧霾問題的解決方案之一，固然是去改變環(huán)境。然而，我們可不可以腦洞大開一下，考慮另外一種可能——改變生物，適應環(huán)境？聽起來有些天方夜譚，而美妙神奇的自然界，卻為我們展示了生動的實例！

作為寫入教科書的經(jīng)典案例，樺尺蠖廣為人知。在英國曼徹斯特地區(qū)，典型的樺尺蠖有著淡色的翅膀，上面綴著斑駁的小黑點。這樣的一身“外衣”，是保護樺尺蠖的“隱形斗篷”。因為樺尺蠖常常趴附在白樺樹的樹干上，這一身偽裝，正好與樹干的顏色渾然一體，這樣就使得它們免于天敵鳥類的捕食。

自從19世紀中期，英國開始了工業(yè)革命，煤炭的大量燃燒使得這一地區(qū)的空氣被嚴重污染。對人類來說，污濁的空氣挑戰(zhàn)的是呼吸系統(tǒng)，也曾造成了大量死亡，而對樺尺蠖的影響卻是一種意想不到的方式：大量的煤灰附著到樹干的表面，樹干變成了黑色，如此一下子暴露了白色的樺尺蠖，使得它們被鳥類大量捕食。但這一地區(qū)的樺尺蠖并沒有因此而絕跡，到了20世紀50年代，90%的樺尺蠖都變成了炭黑色，它們只是去換了個“馬甲”！更為神奇的是，隨著空氣質(zhì)量的改善，白色的樺尺蠖又漸漸回來了，如今，90%的樺尺蠖又變回了白色。

樺尺蠖“換馬甲”速度之快，令人驚訝，這可不是像人類一樣簡單地換一件衣服，它涉及了遺傳上的改變。2016年，來自英國利物浦大學的研究人員也為我們揭示了樺尺蠖“工業(yè)黑化”的分子基礎：轉座子（基因組上跳躍移動的DNA片段）的插入，使得一個控制翅膀鱗片發(fā)育基因（cortex）大量表達，最終使得樺尺蠖翅膀黑化了。正是這一分子層面上的突變，才使得“黑馬甲”在樺尺蠖的種群中出現(xiàn)。這一研究同時也告訴我們，樺尺蠖之所以在面臨環(huán)境驟變的時候，能夠迅速遺傳適應，沒有絕種，很大程度上得益于它們種群內(nèi)部的多樣性。作為一種昆蟲，它們基因組上有著驚人的多態(tài)性，不同的基因位點上，存在著不同版本的基因。當工業(yè)污染來臨的時候，“黑色版本”cortex基因的存在，挽救樺尺蠖于亡群滅種。

看到樺尺蠖的成功事例，不少人也會暗暗打起小算盤：我們?nèi)祟愂遣皇且部梢宰冗z傳適應，從而消極解決霧霾的問題？答案恐怕不容樂觀：比起昆蟲，人類的遺傳多樣性非常低，甚至人和黑猩猩的基因組差異也只有1%左右。如今人類這個物種，智人，也是整個人屬當中孤獨的唯一物種。因此，至于人群中有沒有遺傳變異，幫我們克服霧霾，希望是非常渺茫的。腦洞開完，我們還是回到當初，老老實實把變壞的環(huán)境再改變回來吧！我們智慧的人類，從來不是靠消極適應取勝的！