瑞士科学家发现，当地谷仓猫头鹰正在经历一种引人关注的变化。在过去30年间，这些夜行性猛禽的羽毛颜色逐渐变得更加偏红褐色，同时身上的黑色斑点数量和面积也明显增加。研究人员通过分析超过3000只个体的基因组数据，确认这一现象并非随机波动，而是自然选择正在发挥作用的结果。
这项研究由瑞士洛桑大学生态与进化系研究团队完成，相关成果已发表在《自然·通讯》期刊。研究人员表示，这是迄今针对野生动物种群开展的最深入遗传学研究之一，也为科学界提供了观察自然界实时进化过程的珍贵案例。
谷仓猫头鹰以心形面盘、浅色羽毛和近乎无声的飞行能力闻名。不同个体之间的羽毛颜色差异长期存在，从近乎纯白到深红褐色均有分布。有些个体胸前仅有少量淡色斑点，而另一些则拥有更加明显、密集的黑色斑纹。
此前研究已表明，这些外观差异不仅仅是审美上的区别，而是与生存能力密切相关。研究发现，羽毛颜色与繁殖能力、捕猎策略以及食物来源存在关联。例如，白色猫头鹰能够利用月光作为掩护提高捕猎成功率。与此同时，羽毛上的黑色斑点则与免疫能力和抗压能力有关。拥有较大黑色斑点的个体，似乎更能够应对食物短缺、寄生虫侵扰等压力环境。
为了探究外观变化背后的原因，研究团队利用数十年来积累的野外观测数据，对超过3000只谷仓猫头鹰进行了全基因组测序，并识别出与羽毛颜色和斑点特征相关的DNA变异。
研究人员在分析中锁定了多个关键遗传区域。其中包括已知与色素形成有关的MC1R基因，以及位于性染色体上的一个遗传区域。研究团队进一步厘清了这些基因区域对羽毛颜色和斑点形成的具体影响。
为了判断这些变化究竟是随机产生还是由自然选择推动，科学家将现实观察数据与大量计算机模拟结果进行了比较。在纯随机进化模型中，某些与红褐色羽毛相关的遗传变异不可能达到现实中观察到的增长幅度。只有在模型中加入自然选择因素后，才能重现实际种群中出现的遗传变化趋势。
研究第一作者特里斯坦·屈梅尔表示，与随机演化模拟相比，现实种群中一种与红褐色羽毛有关的基因变异出现频率增长远远超出了偶然因素能够解释的范围，这表明自然选择正在真实发生。
不过，研究人员指出，自然选择真正偏爱的未必是羽毛颜色本身。由于相关基因同时可能影响压力管理、免疫反应甚至行为特征，红褐色羽毛有可能只是受到自然选择间接推动后产生的附带结果。换言之，真正提高生存优势的可能是与这些外观特征相关联的其他生物学能力。
尽管科学家已经确定自然选择正在改变谷仓猫头鹰的遗传组成，但究竟哪些生态环境因素在推动这种进化，目前仍未获得明确答案。气候变化、猎物结构变化、栖息地环境调整以及疾病压力等因素，都可能在其中发挥作用。
研究团队认为，这项成果的重要意义不仅在于解释猫头鹰羽毛为何变色，更在于证明进化并非只能以数百万年为单位发生。研究显示，仅经历大约十代个体繁衍，野生动物种群就已经出现了可以被基因组分析清晰捕捉到的进化信号。
在全球环境持续变化的背景下，这一发现也为科学界提供了一项积极信息，即部分物种可能具备比过去认为更快的适应能力，从而能够在不断变化的生态条件下调整自身特征，提高生存机会。