神奇的表型可塑性:講道理的“淮南為橘淮北為枳”

(文/犬君 圖/Gary Rosenberg)

古人有云:橘生淮南則為橘,生于淮北則為枳。

意指事物好壞與環境有關。

圖:橘?枳?

雖然橘和枳其實是兩種植物,但是生物學中,確實有一個類似的概念——表型可塑性(Phenotypic plasticity)。

許多生物的形態,確實與環境有很大的關系。

圖:蜒螺屬Puperita的螺類

一個經典的例子:左邊黑殼白點的螺生活在低鹽分地區,右邊白殼黑紋的螺生活在高鹽分地區。

在很長的一段時間里,上圖中的螺都被認為是兩個不同的物種——也是,生境不同,長得又差別那么大,確實怎么看都是兩個完全不同的物種。

圖:蜒螺屬Puperita的螺類

然而在將這兩種螺互相對調到對方的生長環境后,神奇的事情發生了——黑殼白點的螺新生的殼是白底黑紋的,而白殼黑紋的螺新生的殼卻是黑底白點的!

這兩種外表不同的螺,其實是一個物種——斑馬蜒螺(Puperita pupa)。這種螺的殼長什么樣,白底黑紋還是黑底白點,是通過生長環境的鹽分而定的。

圖:一種學名為Nemoria arizonaria的尺蠖

無獨有偶。

上圖中,是一種學名為Nemoria arizonaria的尺蠖,左邊是春天出生的個體,右邊是夏天出生的個體。

春天出生的個體以橡樹(Oaks,即櫟樹)的花序為食,長得跟花序一樣;而夏天出生的個體則以橡樹的葉子為食,長得則和橡樹的枝一樣。

圖:某種蚜蟲,左具翅,右無翅

種群密度也會對某些物種的個體形態產生影響。

通常而言,蚜蟲是不長翅膀的,只知道趴在植物枝葉上拼命吸樹汁。然而當蚜蟲的密度過大時,有些蚜蟲種群中會產生具翅的個體,這些個體便可以遷徙到新的領地。

而在密度較低的環境中,不會有具翅的蚜蟲誕生。

圖:一種沙漠蝗蟲

蝗蟲也會有類似的現象。

上圖是一種沙漠蝗蟲,左邊為群居個體,右邊為獨居個體,兩者的外貌差別巨大,若是只看外貌,根本難以想象這兩種蝗蟲居然是同一種生物。

圖:某種鹿角珊瑚?Acropora

某些珊瑚的形態則會受水深影響。

比如一種鹿角珊瑚,它在深水區(左)會長得高而伸展,而在淺水區(右)則會長得矮而粗壯。

圖:某種水蚤

而某些水蚤則表示,如果沒有捕食者的話(左),它們就長得圓潤小一點;如果有捕食者的話(右),它們就長出堅硬的“頭盔”來,讓捕食者吃的不那么順利一點。

雖然我感覺基本上還是要被一口悶吧= =…

圖:另外一些動物的命運則與歷史的行程密切相關

水無形而有萬形,水無物能容萬物。

善之人如水之性,心容萬物故不爭。

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