今天，我們再一次迎來國際生物多樣性日。今年的主題是“萬物共生 和美永續”，呼吁以人與自然和諧共生之道，創和美永續之路，進而推進全球生物多樣性保護治理新進程。

地球生命共同體的每一次脈動，都與人類命運息息相關。從灰棕、柔和的主體色彩到今日的五彩斑斕，從雄孔雀炫目的羽毛到絢爛多姿的花朵，地球歷經了一系列的進化——生命的色彩是基因密碼的具象表達，是物種生存的底層邏輯的體現。在這個過程中，生物多樣性構筑了人類生存的根基。

但一個不可否認的事實是：全球眾多物種的遺傳多樣性正在加速喪失，那些承載著適應潛能的基因寶藏正悄然枯竭。我們不得不正視這一情況，因為每一片孔雀羽毛的虹彩，都是人類命運的鏡像；每一朵花的綻放，都在為未來播種可能。

今日，我們將從地球生命色彩的進化說起，了解遺傳多樣性是如何影響生物的生存與發展，看看人類如何能夠有效保護那些瀕危的多彩生命。

生命的色彩進化

我們的遠古地球，是一個以柔和的棕色、灰色和綠色為主的世界。但今天，我們的星球已被萬花筒般的色彩所點綴。從雄孔雀炫目的羽毛到絢爛多姿的花朵，地球歷經了一系列的進化，才得以如此五彩斑斕。然而，這場色彩的爆發是如何發生的？又為何會發生？

視覺的進化

生物世界向色彩敞開的旅程始于視力的進化。

早在6億多年前，最早的生物或許僅能感知光明與黑暗。隨著時間推移，視覺系統逐步進化，使生物能夠感知更廣泛的光譜。例如，三色視覺的進化與“寒武紀大爆發”（大約5.41億年前）相吻合，那是生命迅速多樣化的時期，高級感官系統也在這一階段得到發展。

最早擁有三色視覺的動物是一類非脊椎動物——節肢動物（如昆蟲、蜘蛛和甲殼類動物）。而在4.2億至5億年前，脊椎動物也開始具備三色視覺，使它們能夠比單色視覺的生物更精準地識別獵物和捕食者，提高在環境中的導航能力。

化石證據提供了進一步的線索。例如，三葉蟲——一類生活在5億多年前的已滅絕的海洋節肢動物，就擁有復眼。這一視覺結構能夠探測多種光波長，使三葉蟲在昏暗的海洋環境中獲得進化優勢，提高運動感知能力和生存競爭力。

這些證據表明，生物在自身變得五彩斑斕之前，便已具備感知色彩的能力。

動植物的色彩革命

生命世界的第一場色彩革命由植物引領。早期的植物進化出了五彩斑斕的果實和花朵，如紅色、黃色、橙色、藍色和紫色，以吸引動物幫助傳播種子和授粉。

基于現代植物變異的分析模型顯示，彩色果實大約出現在3億至3.77億年前，并與以果實為食的動物（如哺乳動物的早期近親）共同進化。相比之下，花朵及其傳粉者的出現更晚，大約在1.4億至2.5億年前，這標志著地球色彩進化的重要轉折點。

到了約1億年前的白堊紀，被子植物（開花植物）的興起進一步推動了色彩的大爆發。因為花朵為了吸引蜜蜂、蝴蝶和鳥類等傳粉者，進化出了比種子更鮮艷的色彩，塑造了豐富的生態景觀。

動物的顯著色彩進化不早于1.4億年前。在此之前，大多數動物的體色以柔和的棕色和灰色為主。色彩的進化并非必然，是由生態和進化因素塑造的，這些因素可能在不同的情況下導致不同的結果。

鮮艷的色彩通常是一種用于吸引配偶、震懾捕食者或建立等級優勢的生存信號。不過，色彩的進化并不總是簡單明了的。

例如，毒箭蛙的鮮艷色彩并非用于吸引配偶，而是一種警戒信號，用來警告捕食者它們具有毒性，但一些與毒箭蛙親緣關系較近的物種雖然同樣有毒，卻進化出了偽裝色，而非警戒色。

值得注意的是，不同物種感知的色彩并不相同。例如，人類看到的花朵顏色，與蜜蜂等傳粉者所看到的并不一致。蜜蜂能夠探測紫外線光譜，它們看到的花紋往往隱藏在人類視野之外，這顯示了色彩是如何根據不同物種的生態需求進行定制的。

地球的色彩并非一成不變的。氣候變化、棲息地喪失及人類活動正在改變顏色的進化壓力，并可能重塑未來的視覺景觀。例如，有研究發現，一些生活在受污染水域的魚類正在失去鮮艷的色彩，因為污染物干擾了色素的合成或影響了視覺交流。

從遺傳多樣性出發，拯救瀕危物種

在物種走向滅絕之前，它們的種群數量通常會顯著減少并變得孤立。健康種群通常擁有豐富的基因庫，內部循環著大量的遺傳變異。然而，隨著種群銳減，基因庫逐漸縮小，遺傳多樣性的喪失會削弱物種應對疾病、氣候變化等環境威脅的能力。

以金海帶（Ecklonia radiata）為例，這種海藻偏好冷水環境。然而，群體中偶爾會出現更適應溫暖水域的基因突變。2011年，當一場毀滅性的海洋熱浪襲擊澳大利亞西海岸時，攜帶“耐熱”突變的個體表現出更高的生存率和繁殖率，幫助整個種群在變暖的環境中得以延續。

金海帶。（圖/John Turnbull/Flickr）

在一項發表在《自然》雜志上的研究中，來自20個國家的57名科學家系統梳理了過去30年超8萬篇科學論文，評估了全球622個物種、36個分類群在141個國家的遺傳多樣性變化。研究結果令人震驚：全球眾多物種的遺傳多樣性正在加速喪失，尤其以鳥類和哺乳動物最為明顯。在受到棲息地破壞、新疾病傳播、自然災害以及人類活動（如狩獵和伐木）影響的地區，這一趨勢尤為嚴重。然而，研究也強調——我們仍然有希望：通過科學的保護策略，可以有效維持甚至提升遺傳多樣性。

如何有效保護甚至恢復瀕危物種的遺傳多樣性？為了解答這一問題，研究人員運用了一種名為“元分析”的方法，揭示了多種有助于維護遺傳多樣性的有效策略，以下五項被認為尤具潛力：

行動1：增加個體（補充種群）

向現有種群引入新個體被稱為“補充”。研究發現，補充是唯一與遺傳多樣性顯著增加直接相關的保護措施，特別在鳥類中效果突出。

補充種群有助于降低近親繁殖的負面影響，這是小型孤立種群常見的問題。例如，在保護新西蘭的南島鴝鹟（Petroica australis）的項目中，研究人員將雌鳥在孤立的島嶼間遷移。與近親繁殖的后代相比，這些跨島繁殖的后代擁有更強的免疫系統、更高的存活率和更好的生殖能力。補充種群不僅能促進遺傳多樣性，還能提升種群健康，增強其環境適應力。

行動2：種群調控

與補充相反，有時“移除個體”也有助于提升種群健康，特別是在減少資源競爭方面。

但在種群控制研究中，遺傳多樣性的結果差異很大。那么如何有效地運用這個策略呢？

在一個案例中，美國的保育人士通過調控孵化場中的美洲紅點鮭（Salvelinus fontinalis）數量，防止少數家族基因過度擴張。這種做法幫助維持了多樣的基因譜系，從而提高了種群的整體遺傳多樣性。

行動3：生態系統恢復

生態系統恢復包括植樹造林、濕地修復或恢復火、水等自然生態過程。研究表明，生態恢復有助于長期維持甚至提升遺傳多樣性。

以草原松雞（Tympanuchus cupido）為例，這種鳥類因棲息地喪失而瀕臨滅絕。研究顯示，恢復并擴展其棲息地不僅有助于種群復蘇，更是維持其遺傳多樣性、實現長期保護的關鍵。

行動4：控制入侵或競爭物種

某些野生、有害或數量過剩的物種可能會對瀕危物種造成威脅，如搶占資源或直接捕食。新的研究表明，控制這些物種可以有效幫助瀕危種群恢復遺傳多樣性。

例如，瑞典通過控制赤狐（Vulpes vulpes）的數量，成功幫助北極狐（Vulpes lagopus）種群恢復。這一策略減少了食物競爭，同時引入來自挪威的北極狐新個體，也降低了近親繁殖的風險，提升了種群的生存能力。

行動5：保護引種與再引入

在新的區域建立種群被稱為“保護引種”，而在物種曾經存在的區域恢復種群則稱為“再引入”。

研究人員發現，這種行動下的遺傳多樣性的結果好壞參半。那么，哪些因素有助于成功呢？

西澳大利亞的案例表明，從健康的島嶼種群中再引入大量金袋貍（Isoodon auratus）到三個新棲息地，經過六代繁衍后，這些新種群的遺傳多樣性與原始種群相當。成功的關鍵在于：初期種群規模足夠大、基因庫多樣且管理得當。

我們能做些什么？

支持遺傳多樣性并非遙不可及。即便在日常生活中，也有許多簡單的行動可以產生積極影響：

· 打造多樣化花園：種植本地植物有助于增強棲息地連通性。

· 保護傳統品種：栽培地方特色蔬菜、稀有果樹，或飼養傳統家禽，有助于維持農業系統的遺傳多樣性。

· 參與社區保護活動：加入植物園、自然保護組織，參與棲息地修復和瀕危物種的保護工作。

· 負責任地享受大自然：外出旅行時，避免無意中將植物、種子或土壤帶入新環境，以減少外來病蟲害的傳播。

每一個微小的努力，都會在全球生物多樣性保護的藍圖中留下重要的一筆。

本文經授權轉載自微信公眾號「原理」（ID：principia1687）

#參考來源：

https://theconversation.com/why-did-life-evolve-to-be-so-colourful-research-is-starting-to-give-us-some-answers-247136

https://theconversation.com/gene-pools-are-getting-dangerously-shallow-for-many-species-we-found-5-ways-to-help-242708

https://www.nature.com/articles/d41586-025-00083-6

https://www.sydney.edu.au/news-opinion/news/2025/01/30/landmark-genetic-study-shows-global-decline-diversity.html

#圖片來源：

封面圖&首圖：adilabiid

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