进化陷阱如何困扰动物王国

在一个被人类彻底重塑的世界里，动物经常会遇到新的生态条件——进化没有为它们做好准备的问题。塑料物品看起来像食物，但它们无法消化；人造灯看起来像星星，但在导航中却毫无用处；枯木看起来像极佳的栖息地，但它们经常被送往木材削片机。自然选择无法预见所有这些致命的新惊喜，这些惊喜被称为“进化陷阱”，因此，动物缺乏处理它们的行为工具。

当然，大自然总是在淘汰那些行为不佳的个体，例如，夜间活动的负鼠提早一小时出来，暴露在捕食者面前。进化陷阱的不同之处（以及它们如此危险的原因）在于，当动物落入其中时，它的行为“实际上是完美地错位了”，巴德学院生物学副教授布鲁斯·罗伯逊说。“它们偏爱最糟糕的东西，”就像一只负鼠在开阔的田野里叫了一下午一样。

如果有足够的时间和基因变异，任何物种都可以通过进化出更好的行为来逃脱这些陷阱。但鉴于人类世环境变化的飞速发展，许多物种无法足够快地适应。“陷阱会极其迅速地将种群推向灭绝，”罗伯逊说。“它们就像人口黑洞。”

各种各样的动物，从甲虫到鸟类，都受到进化陷阱的困扰。以下是一些最奇怪、最令人不安的陷阱，以及一些充满希望的提醒，即我们通常可以弥补损害——至少在我们为时已晚之前采取行动。

1. 致命吸引力：澳大利亚宝石甲虫

一种常见的陷阱是当一个降低进化适应度的选择看起来比适应度更高的选择更具吸引力时——晚餐吃冰淇淋怎么样？在这种情况下，我们发现了最悲喜剧的陷阱。

1981年9月，两位昆虫学家在澳大利亚西海岸的一个小镇东加拉（Dongara）外漫步时，偶然发现了一场不太可能的幽会：地上有一个废弃的啤酒瓶，瓶子上有一只雄性澳大利亚宝石甲虫，它的生殖器伸出来。两位科学家后来解释说，这种困惑的生物“试图插入阴茎”。

在他们的周末野外考察中，达里尔·格温（Darryl Gwynne）和大卫·伦茨（David Rentz）又目睹了几次亲密接触。并且有一个模式：尽管甲虫对配偶有独特的品味，但它们并非不挑剔。它们只追求“矮瓶”，一种带有闪亮凸起的短瓶子，类似于真实雌性反光的鞘翅，只是更具吸引力。

在进化心理学的术语中，这是一种“超常刺激”，是某种普通物体或事件的夸张版本，会引发更强烈的反应。这与社交媒体（或糖果、酒精或赌博）如此诱人的“肮脏伎俩”如出一辙。我们只是没有进化出应对这种强烈心理奖励的能力，我们就像甲虫被它们的瓶子吸引一样，被它们所迷惑。

一旦爬上一个，雄性就会喜出望外。它们如痴如醉。它们紧紧抓住自己的挚爱，不顾一切后果。在夏日阳光的炙烤和成群蚂蚁的啃食下，它们依然坚守不放——这就是矮瓶的魅力所在。然而，它们却在浪费时间，无视真正的雌性，在徒劳的交配幻想中死去。

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2. 伪装下的危险：死亡蝮蛇

第二种陷阱是当某种曾经有益的行为突然变得具有破坏性——但毫无预兆。死亡蝮蛇（一种剧毒的澳大利亚蛇）发现自己处于这种困境中，它的名字也因此带上了讽刺意味。

无数代以来，该物种通过一种名为尾部引诱的方法，诱捕青蛙，从而得以生存。它们摆动尾巴模仿蠕虫，当不幸的生物靠近，以为自己是捕食者时，它们就会伏击。这种策略对本地物种非常有效，因为它们的化学防御在死后会迅速降解。蛇形成了一个公式：看到两栖动物，摆动尾巴，得到一顿美餐。但随后入侵发生了。

1935年，非本地甘蔗蟾蜍被引入澳大利亚以控制农业害虫。此后它们遍布整个大陆，数量超过2亿。2006年，悉尼大学的一个研究团队报告称，死亡蝮蛇除了捕食其历史猎物外，还会引诱这些新入侵者。

问题是甘蔗蟾蜍的毒素降解时间更长。蛇太早吃掉它们，结果一半的蛇因此死亡。“在一种情况下能提高适应性的适应性，”研究人员写道，“如果情况发生变化，就会变成负担。”我们人类——经常食用我们的祖先只少量接触的含糖食物而毒害自己——对此感同身受。

死亡蝮蛇的困境揭示了另一个重要点：在2013年对迄今为止相关科学文献的综述中，罗伯逊和他的同事得出结论，外来物种是进化陷阱的最大单一原因。

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3. 两面皆糟：橄榄胁蝇霸鹟

宝石甲虫和死亡蝮蛇可能运气不佳，但对于橄榄胁蝇霸鹟（一种分布在加拿大和美国西部的麻雀大小的鸟类）来说，它们的情况则更为糟糕。在它们的情况下，陷阱不仅比替代方案更具吸引力或更具危害性，而且两者兼而有之。

橄榄胁蝇霸鹟在稀疏的森林空地筑巢，这些空地通常是野火造成的。但是，选择性伐木（移除部分树木，保留其他树木）创造了表面相似的栖息地，但有一个关键区别：它吸引的捕食者数量是自然生态干扰的两倍。然而，这些鸟类似乎更喜欢伐木区域，也许是因为这些区域提供了更合适的筑巢树木。

在2007年的一项研究中，罗伯逊比较了冰川国家公园附近两个地点（一个伐木，一个被烧毁）的蛋和幼鸟的存活率。统计数据令人沮丧：在伐木区，只有30%的巢穴孵化出幼鸟（学会飞行的鸟），而在被烧毁的区域，这一比例超过60%。

他当时写道，这种扭曲的环境，使得“个体用来评估栖息地质量的线索与环境的真实质量”脱节。捕蝇鸟遵循着一套久经考验的决策程序，这套程序曾经引导它们的祖先走向成功——但现在，它却背叛了它们。

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4. 良好意图：贝尔谢巴流苏趾蜥蜴

或许罗伯逊2013年综述中最令人不安的事实是，进化陷阱的第三大来源（仅次于入侵物种和农业）是生态恢复。贝尔谢巴流苏趾蜥蜴就成为了这样一个项目的受害者。

世纪之交，以色列林业部门将内盖夫沙漠的一部分改造为稀树草原，以自然和改造斑块交错的方式种植树木，以提高物种多样性。尽管这项努力看起来很有前景，但它产生了一个意想不到的副作用：这种已经极度濒危的蜥蜴在十年内从该地区消失了。

2010年，本古里安大学的生态学家德罗尔·哈维勒纳（Dror Hawlena）认为，这些树木可以解释它们的灭绝——因为为鸟类捕食者提供了太多新的栖息地。蜥蜴在进化过程中习惯了贫瘠的灌木丛，可能无法识别这种危险。换句话说，它们无法区分安全的环境和危险的环境。

尽管我们即使本意相反，也会危及动物，这可能令人沮丧，但进化陷阱不一定意味着绝望。它们通常可以逆转：通过展示他们研究的证据，哈夫莱纳和他的同事们说服了土地管理机构，停止在贝尔谢巴流苏趾蜥蜴栖息地的“稀树草原化”项目。

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5. 解除陷阱：海龟和水生昆虫

归根结底，罗伯逊是乐观的。“这些问题中的大多数，”他说，“似乎都可以解决。”一个很好的例子：近年来，许多佛罗里达海滩社区已采取措施减少光污染，光污染是该地区海龟致命混乱的来源。

海龟孵化后会径直游向水。为了引导它们，它们本能地寻找天空中最亮的一块，那通常是海洋上空。但如今，这种直觉却将它们引向完全错误的方向；成千上万的幼龟最终滞留在沙滩上，它们在那里死于脱水或被海鸥捕食。

在这种情况下，解决方案就像拨动开关一样简单（或者使用干扰较小的长波长灯）。许多陷阱都可以轻松解除，即使它们涉及广泛的人类基础设施。

例如，水生昆虫被太阳能电池板吸引，因为它们以与水面相同的方式使光线偏振。雌性有时会选择它们作为产卵地点，而卵当然无法孵化。但事实证明，有一个简单的解决方法：2010年，罗伯逊和一支匈牙利科学家团队表明，如果你在黑色电池周围放置一个白色线条网格，昆虫就会失去所有兴趣。

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6. 陷阱作为工具：加拉帕戈斯群岛的山羊

如果运用得当，进化陷阱甚至可以发挥积极作用，主要是通过欺骗手段根除入侵物种（它们本身就是陷阱的主要原因）。恰如其分地，最好的例子来自于启发查尔斯·达尔文进化论的地方：加拉帕戈斯群岛。

几个世纪前，在漫长的海上航行中，水手们会在偏远的岛屿上放养牲畜，以确保回程的食物供应。不出所料，这些畜群越来越大，与本地物种竞争，并将许多脆弱的生态系统推向灾难。

到1990年代末，加拉帕戈斯群岛的几个岛屿被大约20万只野山羊淹没，稀有海龟种群数量急剧下降。因此，环保主义者启动了伊莎贝拉项目。他们通过空中狩猎——从直升机上射杀山羊——杀死了90%的山羊，但随着羊群数量减少，幸存者变得更难被发现。最后10%的山羊需要更多的狡猾。

于是就有了“玛塔哈里山羊”：植入荷尔蒙以诱导长期发情期的绝育雌性（也称为特洛伊雌性）。它们所到之处都会散发出令人无法抗拒的费洛蒙，雄性蜂拥而至，最终被捕杀。罗伯逊说，每一只山羊都“像一台小吸尘器，从岛屿周围吸走山羊”。

截至2006年，加拉帕戈斯群岛已无山羊。撇开捕杀20万只并非自己过错而来到群岛的动物的伦理问题不谈，这个计划是成功的。罗伯逊说，尽管进化陷阱持续造成危害，“但你实际上可以利用[它们]作为解决问题的工具。”

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文章来源

我们的Discovermagazine.com作家在文章中采用同行评审研究和高质量来源，我们的编辑会审阅科学准确性和编辑标准。请查看本文使用的以下来源

• 科学。摄入塑料作为进化陷阱：迈向整体理解

• Seaturtle.org。光污染对海龟和其他夜行动物的问题

• 斯堪的纳维亚林业研究杂志。橡树林燃料堆作为腐生甲虫的生态陷阱

• 学报。生物科学。评估生态陷阱的元种群后果

• 澳大利亚昆虫学杂志。瓶中甲虫：雄性吉丁虫误将矮瓶当作雌性（鞘翅目）

• 诺顿。超常刺激：原始冲动如何超越其进化目的

• 功能生态学。诱惑之尾：伏击捕食蛇（长棘腹蛇，眼镜蛇科）的尾部引诱

• 英国皇家学会。致命的吸引力：捕食本地青蛙的适应性在有毒蟾蜍入侵后危及蛇类

• 生态与进化趋势。生态新颖性和进化陷阱的出现

• 秃鹰。选择性采伐的森林是橄榄胁捕蝇鸟的生态陷阱吗？

• 保护生物学学会杂志。人为生境结构变化导致捕食者活动增加，对沙漠蜥蜴造成生态陷阱

• 佛罗里达鱼类和野生动物研究所。理解、评估和解决海龟筑巢海滩上的光污染问题

• 佛罗里达鱼类和野生动物保护委员会。人造光与海龟幼崽行为

• 保护生物学学会杂志。减少太阳能电池板对偏振光昆虫的适应不良吸引力

• 加拉帕戈斯保护协会。伊莎贝拉项目

• 野生动物管理杂志。从加拉帕戈斯圣地亚哥岛大规模根除野生山羊的生物经济学

• 英国皇家学会。特洛伊雌性技术：一种新颖、有效且人道的害虫种群控制方法