本文来自Hakai杂志，这是一本关于沿海生态系统科学与社会的在线出版物。在hakaimagazine.com上阅读更多类似的故事。
世界总是在变化，到处都是植物和动物，以适应新的栖息地和生活条件。进化为生命适应这些变化提供了一条途径，但这需要时间。因此，随着人类造成的气候变化加快了环境变化的速度，最大的问题是:进化能跟上吗?
幸运的是，至少对一些幸运的物种来说，答案可能是肯定的。“许多生物都有惊人的应对能力，”俄亥俄州凯斯西储大学的进化生态学家萨拉·戴蒙德说。
传统的进化论认为，进化是一个渐进的过程，在几百年或几千年的时间里慢慢塑造生物体。然而，在某些情况下，物种可以更快地适应。
过去几十年进行的研究表明，进化可以在与气候变化相似的时间尺度上发生。通过找出决定进化速度的因素，科学家们希望找出什么样的条件能让动物有最好的机会跟上快速变化的世界。
在一篇新的综合综述中，戴蒙德和她的同事们汇集了现有的研究成果，研究物种进化出与气候相关的特征的速度，比如耐受高温、干燥条件或海洋酸化的能力。他们对文献的全面研究揭示了许多好消息。例如，他们考虑的一项实验室实验表明，一种绿藻小球藻(Chlorella vulgaris)可以迅速进化到比通常的最佳温度高出3摄氏度。
加州大学戴维斯分校(University of California, Davis)研究进化和基因组学的安德鲁·怀特黑德(Andrew Whitehead)说，最有可能驾驭即将到来的变化的物种是那些拥有庞大且基因多样化种群的物种。他说:“遗传变异是进化变化的燃料，有些物种比其他物种拥有更多的燃料。”
庞大而多样的种群可以拥有更多的特征，这些特征可能有助于一个物种适应新的环境。再加上繁殖速度极快，这就是细菌能如此迅速地对抗生素产生耐药性的原因。
然而，快速适应并不局限于微生物。怀特黑德在他自己的研究中表明，大西洋鳉鱼(一种在加拿大东部和美国发现的小型银色鱼类)已经适应了在受到严重工业污染困扰的河口舒适地生活。Whitehead说，他们通过大量的遗传变异来完成这项壮举。在所有脊椎动物中，鳉鱼的遗传多样性是已知最高的。再加上庞大的种群和短暂的世代，你就得到了一个充满基因突变的物种。其中一些突变是有益的，至少给了一些个体生存所需要的东西。
这就是关键所在。当涉及到气候变化等快速变化的挑战时，“物种不能等待新的突变出现，”怀特黑德说。“他们现在需要把这些牌握在手里。”在这种情况下，多就是多。他说，一个物种“如果他们玩的是大牌，就更有可能拿着幸运牌”。
大多数物种手里的牌都比鳉鱼少。但是动物可以做一些事情来堆积它们的甲板，人类也可以帮忙。澳大利亚弗林德斯大学的分子生态学家Luciano Beheregaray说，关键是杂交;通过与近亲交配，动物的后代可以获得它们所需要的特征。
这就是几种关系密切的彩虹鱼如何在它们栖息的澳大利亚河流中适应不断变化的环境的。生活在高海拔地区的彩虹鱼适应了那里较冷的温度。随着气温的升高，适应温暖环境的鱼类开始在河流的上游定居，经常与适应寒冷环境的鱼类交配。Beheregaray和他的同事们表明，这些新的杂交种群比适应寒冷的种群更不容易受到未来变暖的影响。
“杂交可以给一些物种带来更大的适应性，”比赫勒加雷说。他补充说，至关重要的是，杂交也是一个人们可以参与的领域。他说:“我们可以通过积极引入可能帮助它们适应的遗传物质来管理处于危险中的种群。”“这总比坐在那里眼睁睁地看着物种灭绝发生要好。”
即使动物没有遗传多样性或杂交潜力来抵御即将到来的变暖，它们也有其他方法可以适应，戴蒙德的一位同事莱恩·马丁(Ryan Martin)说，他也研究对气候变化的进化反应。他说，一些动物可以移动，寻找保持在它们喜欢的温度范围内的微栖息地。或者它们可以调整自己的行为，在一天中凉爽的时候更加活跃，这可能会缓冲它们对气候变化的影响。
但马丁说，行为上的改变只能到此为止。为了保持凉爽而撤退到山上的动物最终会跑出山，到那时，它可能已经来不及进化出更好的耐热性。
戴蒙德说，最终，随着气候继续变暖，物种竞相跟上气候变暖的步伐，动物群落将发生翻天覆地的变化。像鲸鱼这样的大型海洋动物，数量少，寿命长，很容易灭绝——像海龟这样的性别比例依赖于温度的生物也会灭绝。这些动物可能无法在快速变暖时期存活下来。但鱿鱼和小型的、快速生活的桡足类动物可能会应付得很好——它们甚至会茁壮成长。
马丁说:“将会有赢家和输家，其中一些输家将非常引人注目。”
除了预测单个物种的命运之外，真正棘手的部分是知道这些变化对未来的生态系统意味着什么。“我们可以做出大致的预测，”戴蒙德说，但“我们不知道失去关键生态系统服务的蝴蝶效应会是什么。”
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