现在是温尼伯夏日早晨的五点钟。我们的研究团队正在从停在住宅区道路上的汽车后备箱中卸下一系列小陷阱。我们用一根棍子，从一个大罐子里把花生酱涂在每个陷阱里作为诱饵，然后悄悄潜入我们获准进入的院子里，把陷阱放在合适的位置。
一个遛狗的人从我们身边走过时用怀疑的眼光看了我们一眼。陷阱现在设置并打开，我们等待。这项工作旨在调查动物如何应对城市化，以及哪些特征使它们能够在城市中定居和生存。
都市自然
城市生态学和进化仍然是相对较新的研究领域——长期以来，研究人员更喜欢在远离人类影响的偏远地区研究自然。但现在越来越多的科学家正在研究我们自家后院发现的动植物的生态学和进化，这反映出一种认识，即城市是植物、动物、人类和其他生物共存的重要生态系统。
然而，这些城市对野生动物和植物来说是充满挑战的地方。城市炎热、嘈杂和污染。无数的建筑物、汽车、宠物，当然还有开展业务的人们，对越来越多地共享我们生活区的物种构成了许多危险。
城市中剩余的自然植被也发生了变化。例如，对园艺的兴趣为城市带来了许多附近自然区域所没有的新植物和树木。这些复杂而相互交织的环境变化可能使大多数动物难以找到食物、合适的伴侣或安全的住所，并使本地植物物种难以在城市中繁衍生息。
研究城市社区的红松鼠种群可以展示它们如何进化出不同的行为来适应城市生活。图片来源：Shutterstock
茁壮成长需要什么?
那么，是什么让一些物种能够在城市生活中取得成功，而其他物种却失败了呢?城市动物最重要的品质之一是它们能够改变自己的行为，想出创新的社交方式，避免危险或应对具有挑战性的城市环境条件。
例如，在城市筑巢的山地山雀比在不列颠哥伦比亚省坎卢普斯的农村山雀更大胆，在埃德蒙顿，城市土狼在夜间更加活跃以避开人类(尤其是他们的汽车)。在亚利桑那州凤凰城，红脸爱情鸟在炎热的天气里使用空调通风口降温。
我们还看到了城市快速进化的证据，那里人口的遗传物质正在发生变化。例如，城市水蚤比农村水蚤生长和成熟得更快，能承受更高的温度。波多黎各的Anolis蜥蜴在城市中进化出更长的肢体和更多的脚趾薄片——它们脚底的细鳞片——这些特征可能有助于个体更好地附着在光滑的城市表面，如玻璃、金属或涂漆混凝土。
都市三叶草
最近，研究人员想知道这些快速进化变化在我们的城市中到底有多普遍。一个全球研究团队——由多伦多大学的科学家领导，包括来自我以前的马尼托巴大学实验室和我在康科迪亚大学的部门的团队成员——联手使用不起眼的三叶草植物来回答这个问题。
三叶草在世界各地的城市中无处不在，因此研究人员走访了公园、草坪和路边，从五大洲的160个城市和周边地区收集了样本(沿途从遛狗者那里收集到了更多怀疑的目光)。被认为是“有史以来规模最大的平行进化的最佳复制测试”，结果表明三叶草种群确实在适应全球的城市环境。
正如GLUE项目所示，在城市开展的研究可以帮助我们更好地了解基本的生态和进化过程和机制。这些知识还可以帮助我们保护衰退的物种，这在我们面临生物多样性丧失和气候变化的双重挑战时至关重要。
如果城市物种正在进化，而且似乎就在我们眼前，那就意味着生物多样性保护和管理目标正在发生变化。了解物种如何随时间变化可以帮助我们更好地规划和管理更绿色、生物多样性更强的城市。反过来，这对以城市地区为家的世界55%人口的福祉具有重要意义。
研究城市化世界
回到温尼伯，附近院子里的一个陷阱正在嘎嘎作响。一只小红松鼠找到了花生酱早餐，现在已经吃饱了——而且还卡住了。我该上班了。我给松鼠称重和测量，然后标记它以备将来识别。最终，这项工作将告诉我们松鼠如何改变它们在城市中的活动，例如，与更自然地区的松鼠相比，松鼠起得更早，正如城市鸟类所发现的那样。
所以，下次当你注意到有人在你家附近抓松鼠、在草坪上收集三叶草或在城市池塘里收集水蚤时，你可能只是在目睹一位城市进化生态学家在努力工作，试图发现是什么让他们最喜欢的物种在城市中取得成功活的。