澳大利亞悉尼大學(xué)的博士生馬克西姆·亞當(dāng)斯(Maxim Adams)趴在地上數(shù)蟲子的時(shí)候,發(fā)現(xiàn)了一件怪事:腐爛木頭底下的潮蟲,比往年多到幾乎“泛濫”了。(原文:We found dramatic increases in larger invertebrates)
這件事本身聽起來有點(diǎn)好笑——一個(gè)博士生蹲在森林里數(shù)潮蟲。但它背后藏著一個(gè)持續(xù)了一百多年的生態(tài)懸案,最近剛剛被《生物入侵》(Biological Invasions)期刊上的一項(xiàng)新研究揭開了關(guān)鍵一章。(原文:a new study in the journal Biological Invasions)
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故事的主角其實(shí)不是蟲子,是老鼠。確切地說,是黑鼠(Rattus rattus)和小家鼠(Mus musculus)。(原文:introduced black rats (Rattus rattus) and house mice (Mus musculus))
你可能會覺得,老鼠嘛,哪都有,能鬧出多大動(dòng)靜?但在澳大利亞的豪勛爵島(Lord Howe Island),這兩種嚙齒動(dòng)物曾經(jīng)差點(diǎn)把整座島的生態(tài)邏輯全部改寫。而現(xiàn)在,科學(xué)家們得到了一個(gè)極罕見的觀察窗口:當(dāng)一場持續(xù)了超過一個(gè)世紀(jì)的老鼠入侵終于被叫停,接下來會發(fā)生什么?(原文:more than a century ago /the opportunity to assess ecosystem recovery)
正方:沒有老鼠,昆蟲數(shù)量直接暴漲超過50%
先來看一組數(shù)字。
研究人員在豪勛爵島上選了20個(gè)不同的森林樣點(diǎn),用四種方法同時(shí)采集地面和樹干上的無脊椎動(dòng)物。他們的第一次大規(guī)模采樣,發(fā)生在老鼠還沒被清除之前;第二次,則是在老鼠被確認(rèn)消失之后。(原文:four survey methods /sampling on both the ground and on tree trunks /20 different forest sites /one pre-rodent-eradication and one post-rodent-eradication)
兩輪采樣一共抓到了24209只無脊椎動(dòng)物。(原文:a total of 24,209 invertebrates)
關(guān)鍵的分水嶺在這里:老鼠清除之后的那一輪,研究人員捕獲了14829只;而老鼠還在的那一輪,只有9380只。簡單算一下,無脊椎動(dòng)物的總體豐度,在老鼠消失后攀升了超過50%。(原文:Invertebrate abundance was more than 50 percent larger /14,829 captures /9,380 captures)
超過50%,這個(gè)數(shù)字意味著什么呢?
意味著你在同一片林子里走一圈,翻開同樣數(shù)量的樹皮和落葉,看到的各種蟲子、潮蟲、蟑螂,憑空多出了一半還多。這不是某一種蟲子的偶然爆發(fā),而是整張無脊椎動(dòng)物網(wǎng)絡(luò)的集體反彈。
變化最劇烈的是那些體型較大的種類,比如潮蟲和蟑螂——恰好是老鼠最愛吃的。(原文:The big invertebrates like wood lice and roaches that rodents like to eat were the most affected by the change)
這背后的邏輯非常直白,亞當(dāng)斯本人的解釋就像一句生態(tài)學(xué)里的“人話翻譯”:“這些大型無脊椎動(dòng)物出現(xiàn)了戲劇性的增長,而這恰恰是你預(yù)計(jì)會看到的現(xiàn)象,如果入侵的嚙齒動(dòng)物之前一直在捕食它們。”(原文:“We found dramatic increases in larger invertebrates, which is exactly what you’d expect if invasive rodents had been preying on them,” said study author Maxim Adams)
換句話說,島上這些蟲子一直都在試圖活下來,只是以前不管你翻開多少片樹皮,都看不到它們——因?yàn)樗鼈冞€沒來得及長大,就被老鼠當(dāng)成了蛋白質(zhì)來源。老鼠消失,等于撤銷了一個(gè)運(yùn)轉(zhuǎn)了一百多年的“地面捕食壓力”,蟲子們的數(shù)量隨即以肉眼可見的速度彈了回來。
到這里為止,這是一個(gè)漂亮的“清除入侵物種,生態(tài)恢復(fù)”的正向故事。但研究團(tuán)隊(duì)很快提醒說,先別急著歡呼。
反方:有些物種可能并不會受益,甚至?xí)?/p>
如果你仔細(xì)看論文傳遞出來的信號,會發(fā)現(xiàn)科學(xué)家們的措辭意外地謹(jǐn)慎。
研究作者之一、悉尼大學(xué)的進(jìn)化生物學(xué)家內(nèi)森·洛(Nathan Lo)在接受采訪時(shí)說了一句很耐人尋味的話。(原文:Nathan Lo, a study author and evolutionary biologist at the University of Sydney)
原話是這樣的:“嚙齒動(dòng)物不只是影響了幾種標(biāo)志性物種,它們重塑了整座島嶼的生態(tài)關(guān)系。我們現(xiàn)在看到的,是一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)在這種壓力被撤掉之后,開始重新組織自己的證據(jù)。”(原文:“Rodents didn’t just affect a few iconic species, they reshaped ecological relationships across the island,” said Nathan Lo. “What we’re seeing now is evidence of an ecosystem beginning to reorganize itself after that pressure was removed.”)
請注意他的用詞:重新組織(reorganize)。
不是“恢復(fù)”,不是“回到從前”,而是“重新組織”。這就意味著,接下來發(fā)生的,不一定是倒帶式回到老鼠還沒來的那個(gè)原始森林,而可能是一套全新的生態(tài)組合。
為什么?因?yàn)槔鲜笤谶@里待得太久了。
超過一個(gè)世紀(jì)的時(shí)間里,它們不只是吃掉了幾種鳥蛋和幾窩蟲子。它們通過吃和不吃的選擇,實(shí)際上重新編輯了島上的物種名單和物種之間的關(guān)系網(wǎng)。(原文:they reshaped ecological relationships across the island)
有些物種被壓制了幾十代,有些物種因?yàn)楦偁帉κ直焕鲜笄宓舳脵C(jī)繁衍了幾十代。食物鏈的各層、競爭關(guān)系、捕食關(guān)系,全都在老鼠的“管理”下運(yùn)行了一百多年。現(xiàn)在管理員突然消失,系統(tǒng)不會立刻回到一百年前的狀態(tài)——它只會進(jìn)入一個(gè)誰也沒見過的、正在震蕩中的新平衡態(tài)。
研究人員甚至直接點(diǎn)明:雖然整體動(dòng)物的豐度很可能會繼續(xù)增加,但并不是所有物種都會從老鼠的清除中受益,因?yàn)閸u上正在上演非常復(fù)雜的生態(tài)互動(dòng)。(原文:While the overall abundance of animals is likely to continue to increase, not all species will benefit from the removal of rats, due to the complex relationships at play.)
有一些物種,可能反而會輸。
比如說,某種本地昆蟲原本被老鼠壓制得抬不起頭,數(shù)量稀少;而它的競爭者,另一種昆蟲,因?yàn)槔鲜蟛粣鄢远紦?jù)了絕對優(yōu)勢。現(xiàn)在老鼠沒了,被壓制的一方開始擴(kuò)張,原本的優(yōu)勢方反而面臨前所未有的競爭壓力。老鼠的消失,對前者是解放,對后者卻是挑戰(zhàn)。
更復(fù)雜的情況還可能出現(xiàn)在食物鏈的更上層。
判斷:生態(tài)系統(tǒng)正在自我重排,但結(jié)局未知
整體來看,豪勛爵島上發(fā)生的事情,其實(shí)提供了一個(gè)非常有價(jià)值的思考框架。
很多人對“清除入侵物種”的想象是線性的:拿走壞的因素,好的東西就會自動(dòng)回來,像按撤銷鍵一樣。但豪勛爵島的研究告訴我們,真實(shí)情況更像一場生態(tài)系統(tǒng)的內(nèi)部談判——你撤走了一個(gè)強(qiáng)勢的談判方,剩下的物種并不會自動(dòng)達(dá)成舊協(xié)議,而是會在新的力量對比下重新討價(jià)還價(jià)。
有一些恢復(fù)的信號已經(jīng)確鑿地出現(xiàn)了。
最典型的是豪勛爵島秧雞(Lord Howe woodhen),一種在地面上活動(dòng)、靠啄食昆蟲和蠕蟲維生的鳥類。老鼠肆虐的年代,這種鳥被逼到了近乎滅絕的邊緣。而嚙齒動(dòng)物清除之后,它的種群出現(xiàn)了顯著的反彈。(原文:following the eradication of rodents, the Lord Howe woodhen, a ground-dwelling bird that picks insects and worms off the forest floor, rebounded from its near-extinction status)
邏輯上很好理解:地面上的蟲子變多了,秧雞的飯碗就回來了。這是一個(gè)相對直接的“移除壓力-資源恢復(fù)-種群回升”的鏈條。
但鏈條再往外延伸,不確定性就來了。
秧雞數(shù)量增長之后,會不會對某幾種特定的昆蟲造成新的捕食壓力?那些剛剛從老鼠嘴下喘過氣的蟲子,會不會立刻又落入鳥嘴的夾擊?這些連鎖反應(yīng),目前研究人員還無法給出確切答案。
所以洛才會說出那句很誠實(shí)的話:生態(tài)系統(tǒng)可能會進(jìn)入一個(gè)跟以前完全不同的全新格局。(原文:“Ecosystems may settle into entirely new configurations,” Lo pointed out.)
“可能”(may)和“全新格局”(entirely new configurations),這兩個(gè)詞放在一起,本身就說明科學(xué)界目前的態(tài)度是觀察,而不是下定論。
還有一點(diǎn)時(shí)間尺度的問題,很多人容易忽略。
研究人員強(qiáng)調(diào),從老鼠入侵中恢復(fù),將是一個(gè)漫長過程,可能需要幾十年,而不只是幾年。(原文:The researchers, however, emphasized that the recovery from rats will be a prolonged process of years, if not decades.)
一百多年的破壞,不會在兩年之內(nèi)就自動(dòng)愈合。我們現(xiàn)在看到的蟲潮,只是一個(gè)長期過程的早期篇章。至于這個(gè)篇章最后會翻向哪一頁,沒有人能拍胸脯保證。
說到底,豪勛爵島的故事之所以值得被鄭重其事地寫進(jìn)《生物入侵》期刊,不只因?yàn)樗故玖艘淮纬晒Φ娜肭治锓N清除行動(dòng)。那個(gè)其實(shí)并不算最難的部分——豪勛爵島面積不到六平方英里,在2019年執(zhí)行的那場高強(qiáng)度滅鼠行動(dòng)中,小島尺寸本身就是一個(gè)有利條件。(原文:in part thanks to the island’s diminutive size of less than six square miles /In 2019, an intensive eradication program succeeded in eliminating both rodent species)
到2023年的一項(xiàng)全島調(diào)查顯示,已經(jīng)找不到非本地嚙齒動(dòng)物的任何證據(jù),這才給了科學(xué)家一個(gè)干凈的前后對比窗口。(原文:By 2023, an island survey yielded no evidence of non-native rodents, providing the opportunity to assess ecosystem recovery.)
真正難的是“清完之后怎么辦”的后續(xù)解讀。因?yàn)榍宄肭治锓N這項(xiàng)操作本身是簡單的:你只需要確認(rèn)老鼠這個(gè)變量被移除了就行。但接下來,剩下的一切變量都會同時(shí)動(dòng)起來,而它們的互動(dòng)方式,可能遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出人類最初的預(yù)測模型。
豪勛爵島此刻的狀態(tài),就像一個(gè)封閉了一百多年的生態(tài)實(shí)驗(yàn)室,突然被擰開了一個(gè)關(guān)鍵的閥門。蟲子在暴漲,鳥在回歸,物種之間的關(guān)系正在發(fā)生劇烈重排。這個(gè)過程的最終產(chǎn)物的確令人好奇——但也令人警惕。
這也恰好是科普最有魅力的地方:不是給你一個(gè)斬釘截鐵的結(jié)論,而是告訴你,科學(xué)家們此刻看到的,是一場正在進(jìn)行中的、沒有劇本的生態(tài)重組。而他們和其他人一樣,也在等待下一組數(shù)據(jù)。
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