好奇心如何助力物种免于灭绝

好奇心如何助力物种免于灭绝
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本文与 The Conversation 合作发表。

如果我小时候只能许一个愿望,我希望 袋狼 没有灭绝。在我看来,灭绝是一场悲剧。我想许多人也会有同感。

但是,要拯救数量日益减少的种群、防止物种灭绝并非易事。的确,这需要资金,但同样需要知识。关于蝴蝶的一个简单故事,说明了生态系统的复杂性,也表明研究与认知对保护生物多样性何等重要。

这是欧洲蝴蝶的故事,主角是 大蓝蝶(large blue)或 Phengaris arion (旧文献中称为 Maculinea arion)。

在澳大利亚,我们拥有种类众多的蝴蝶,蛾类更是数量庞大、难以计数,确切总数尚不清楚。相比之下,英国几乎所有蝴蝶物种都已被记录和描述。

我童年时曾多次游览英格兰,并一度想尽可能多地观察英国60种不同的蝴蝶。但我格外渴望见到大蓝蝶,因为它十分稀少。它是1795年在不列颠群岛记录到的第一种蝴蝶,因为极其罕见,收藏家们对其非常珍视。

但多年来,已知种群逐渐灭绝,该物种被列为受保护物种。英国人努力用围栏圈护仍有其分布的保护区,但奇怪的是,其数量仍持续下降。到1979年,该物种在英国被宣布灭绝。

但为何保护这一标志性物种的所有措施都失败了?

牛津大学的一位研究人员, Jeremy Thomas,带领一支大蓝蝶专家团队,调查该物种所在的生态系统。第一步是尝试了解这种蝴蝶,而需要了解的内容非常多。

相互依存

这是一个非同寻常的物种。雌蝶将卵产在百里香的花苞上。每条毛虫钻入花苞,吞食正在发育的种子。它需要种子中的全部能量才能存活;如果一个花苞里有不止一条毛虫,它们就会展开同类相食的争斗,直至只剩一条。这只是后续情况的一个预告。

约一周后,毛虫吞食完种子和花朵,落到地面,等待被一种特殊的蚂蚁发现。它会分泌一种物质,既供蚂蚁食用,也影响蚂蚁的行为。蚂蚁随后会去召集同伴,同伴们把毛虫搬运到蚁巢之中。

进入蚁巢后,毛虫会做一件非同寻常的事:它会取食蚂蚁幼虫,直至化蛹。当它准备羽化为脆弱的新蝴蝶时,会开始发出似乎能安抚蚂蚁的声音。随后,它在蚂蚁守卫的保护下羽化,并爬出蚁巢,舒展翅膀。

关键在于,大蓝蝶并非依赖任何一种蚂蚁,而是依赖非常特定的物种。它已进化出分泌化学物质的能力,用以影响红蚁中的 Myrmica sabuleti 或 M. scabrinodis 这两个物种。

这些蚂蚁对温度和湿度也有非常具体的要求。如果地面过热或过冷,它们就无法繁盛,其他物种便会取而代之。

地表温度和湿度取决于草的高度。草需要保持较短,因此放牧十分重要。事实证明,用围栏圈护保护区反而干扰了蝴蝶的生命周期,因为草长得过高,地面条件已不再适合蚂蚁。

同样, 黏液瘤病 的传播以及兔子数量的减少,也导致草长得过高,再次改变了地表温度,并助推了大蓝蝶种群数量的下降。

得益于 细致的工作 ,由 Jeremy Thomas 及其同事完成,这一切现已为人所知。幸运的是,与袋狼不同,大蓝蝶仅在不列颠群岛灭绝,在欧洲大陆并未灭绝,因此得以将其重新引入英国。

人们也得以对栖息地进行管理,允许放牧,使蚁群得以繁盛,蝴蝶的状况似乎也因此良好。

这种奇特生命周期的部分特征早在1915年就已为人所知,但当时人们并未认识到它与生态系统和景观之间的联系,因此没有考虑控制放牧这一关键措施。

好奇心

这个故事表明,事物可能错综复杂、相互关联,只有理解所有方面,才能进行干预以纠正问题。它也说明,审慎地运用科学能够带来改变。

人们永远无法预知新知识何时、以何种方式,甚至是否会有用。科学家积累知识,部分是为了改善世界,但往往也只是出于好奇。

有时,出于好奇心驱动的研究被批评为自我放纵,且不太可能为我们的处境带来真正改变。也有人认为,研究人员应直接攻克最大难题,正面应对,或者研究应纯粹以应用为导向。这类观点近来越来越多,原因在于当下愈发强调 创新与研究成果商业化。

但实际上,当我们尝试解决问题却陷入僵局时,最需要科学。人们为保护大蓝蝶所做的一切努力都已失败,只有知识才提供了前进的道路。

以好奇心为驱动的科学研究,常常能在我们陷入僵局时提供解决方案;若没有它,我们有时将永远困于僵局。就袋狼而言,我认为我们将永远陷于困境,但仍有许多其他事物需要保护,而细致深入的科学研究能够带来改变。

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作者:Merlin Crossley,为 UNSW Australia 科学学院院长兼分子生物学教授。

图片:一头名为 Bella 的南方白犀牛在 Nakasongola 的 Ziwa Rhino Sanctuary 与其出生一天的幼崽一同进食。REUTERS/Edward Echwalu。

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