如果这些动物消失,将会有上百万人死于营养不良
今天的故事要从夏威夷群岛的一种植物说起。
Freycinetia arborea属于露兜树科,当地人称为ʻieʻie。它的花序包裹着橙红或粉红色的肉质苞片,苞片干重成分28.9%是糖,是暗绿绣眼Zosterops japonicus喜爱的食物。绣眼鸟取食甜甜的苞片时,也把雄花的花粉蹭到了雌花上,完成授粉。
ʻieʻie的苞片 ©Kevin Faccenda / inaturalist
这个合作关系看起来很和谐。然而,暗绿绣眼是在1929年引入夏威夷的,在此之前,又是谁给这些花传粉的呢?
夏威夷的悲剧
科克斯(Paul Alan Cox)发表在生态学期刊Oikos上的一篇文章,解答了这个问题。科克斯查找了一百多年前鸟类学家留下的文献资料,发现夏威夷本土的四种鸟被记录吃ʻieʻie苞片,他又用电子显微镜观察了哈佛大学比较动物学博物馆里的鸟类标本,果然在这四种鸟的头部羽毛上发现了ʻieʻie的花粉。
这四种鸟是:
夏威夷鸦Corvus hawaiiensis,野外灭绝,现存圈养约100只。
鹦嘴管舌雀Psittirostra psittacea,最后一次目击在1989年,IUCN定为极危级,可能已灭绝。
黄胸管舌雀Loxioides bailleui,极危级,动物园在进行人工繁育,企图拯救这个物种。
黄胸管舌雀的科学插图 ©Wikipedia
科纳松雀Chloridops kona,最后一个标本采集于1894年,灭绝。
科纳松雀的科学插图 ©Wikipedia
ʻieʻie是不幸的也是幸运的。夏威夷本土的52种鸟,约有三分之一因为人类的狩猎、栖息地破坏和引进的禽疟疾而灭绝,许多本地植物因此失去了授粉和传播种子的途径,不是每一种植物,都能得到暗绿绣眼这样的入侵物种协助,继续生存与繁衍大业。
夏威夷火山公园(Hawaii Volcanoes National Park),暗绿绣眼在夏威夷特有植物多型铁心木Metrosideros polymorpha上采食 ©Alan L / wikimedia
脆弱的海岛环境
岛屿的生态环境格外独特也格外脆弱。岛屿上植物和动物之间的合作关系,比如传播花粉和种子,更是牵一发而动全身,很容易因为物种灭绝而崩溃。因为能够跨越重洋抵达的生物为数不多,海岛上的物种也很有限,一旦有物种灭绝,造成的空缺就很难弥补。
而且由于环境小,生物量少,岛屿更容易受到生境破碎化的危害。另外,岛屿上往往缺乏大型昆虫,在岛屿上传播花粉和种子的动物里,不会飞的动物数量较多。原生态的环境被人类分割成碎片以后,这些动物有限的移动能力,就很难担任起搬运花粉和种子的工作。
另一个影响岛屿生态的重要因素是物种入侵。西方蜜蜂Apis mellifera在我们看来,是最普通、最无害的动物,但它也是入侵范围最广的传粉昆虫之一。新来的昆虫会与本土昆虫竞争食物来源,还会帮助外来植物传粉,进一步加重生物入侵的态势。
反过来,一些入侵植物如喜马拉雅凤仙花Impatiens glandulifera,能开很多花,把原先光顾本土植物的传粉动物吸引过来,这样本土植物就要面临缺乏传粉者的危机。
喜马拉雅凤仙花 ©Udo Schmidt / wikimedia
物种入侵最为奇特的受害者,可能是毛里求斯特有的蓝尾日行守宫Phelsuma cepediana。这是一种萌萌的,色彩鲜艳的小蜥蜴,毛里求斯特有的卢梭木科植物Roussea simplex,完全依赖它传播花粉和种子。不幸的是,人类把一种叫白足狡臭蚁Technomyrmex albipes的蚂蚁带进了毛里求斯。
在R. simplex的果实上生活的粉蚧,富含糖的排泄物是蚂蚁爱吃的蜜露,蚂蚁会攻击敢于接近粉蚧的任何动物,来保卫自己的甜食库。蜥蜴无法靠近植物,传播种子也就不能进行了。
蓝尾日行守宫在R. simplex的花上觅食 ©Dennis Hansen & Christine B Mü Ller / International Journal of Plant Sciences (2009)
蚂蚁在R. simplex的果实上活动 ©Dennis Hansen & Christine B Mü Ller / Biotropica (2008)
人类的活动也会直接对岛屿生物施加影响。在关岛,狐蝠被视为珍稀野味。虽然捕捉蝙蝠古而有之,但近代随着人口的增长和猎枪的普及,捕杀量剧增,关岛特有的关岛狐蝠Pteropus tokudae灭绝,玛丽安娜狐蝠P. mariannus也濒临消亡。
本土的蝙蝠不足以满足需求后,关岛居民开始向外伸手,从1975年到1989年,关岛进口了约22万只狐蝠,萨摩亚的狐蝠种群因此受到严重打击。
已灭绝的关岛狐蝠 ©Donald W Buden et al. / ZooKeys (2013)
萨摩亚雨林树冠层30%的植物,都有狐蝠参与传粉和(或)播种,蝙蝠播撒的种子最高密度,达到了每平方米36个果实,蝙蝠的减少对森林的影响尚未被充分了解,但无疑是堪忧的。
大厦正在从内部坍塌?
人类对岛屿传粉动物和植物的影响到底多大?我们目前还了解不多,但情况显然不乐观。
20世纪初记录下来的毛里求斯的35种蝴蝶,10种已灭绝或濒临灭绝。毛里求斯已知的680种植物,有80种灭绝,155种为极危级。夏威夷的Hylaeus属蜜蜂,有20种已灭绝或濒危,大约一半的夏威夷本土植物种群处于危险之中。
在夏威夷O'ahu岛发现的新种蜜蜂Hylaeus makaha ©Karl N Magnacca / Zootaxa (2011)
传粉者多样性的损失,是一个值得担忧的现象,因为这些往往不起眼的动物,却为农业生产提供着至关重要的生态服务。
一些农作物如蔷薇科的水果和咖啡,无法自花授粉,必须依赖动物传粉,另一些作物如瓜类和椰子,得到自然环境里动物的传粉,产量就会提高。在美国,动物授粉给农业生产创造的价值,每年高达12.5亿美元,60种产值最高的作物里,7种离开了授粉昆虫就无法生存。
哈佛大学公共卫生学院的史密斯(Matthew R Smith)等人,估算了传粉对世界农业的影响。如果所有传粉动物都消失,水果产量将下降22.9%,蔬菜下降16.3%,因为营养不良相关疾病的死亡人数,全球将增加140多万。
咖啡花和蜜蜂 ©Lilibeth Serrano, USFWS
保护生物多样性的任务,相比于保护某种“明星”生物免于灭绝,更重要的是保护生物之间相互竞争,相互依存的关系,它们像是彼此交错支持的梁柱一样,支撑起独一无二的生态系统。
传粉者的消亡会直接影响植物的生存,失去传粉者的植物被称为寡妇植物(widow plant)。
夏威夷的黑监督吸蜜鸟Drepanis funerea(i)灭绝之后,由它传粉的桔梗科植物Cyanea stictophylla(ii)也濒临灭绝。
新西兰的大短尾蝠Mystacina robusta(iii)已经是极危物种,当地独有的露兜树科植物Freycinetia baueriana(iv)因此面临传粉的困难。
利氏壁蜥Podarcis lilfordi(v)在巴列阿里(Balearic)群岛的两个大岛上灭绝,导致树大戟Euphorbia dendroides(vi)失去了传粉者。
©Clare E Aslan et al. / PLoS ONE (2013)
然而不幸的是,在漫长的进化史上,各种生物建立的许多纽带,在我们了解它们之前,就已经被人类莽撞的活动所毁灭。而这个内部千疮百孔的生态系统能够支持多久,还能否恢复,我们并不知道。
参考文献
[1] Wilson, Don E., and Gary Lynn Graham, eds. Pacific island flying foxes: proceedings of an international conservation conference. US Department of the Interior, Fish and Wildlife Service, 1992.
[2] Kaiser-Bunbury, Christopher N., Anna Traveset, and Dennis M. Hansen. "Conservation and restoration of plant–animal mutualisms on oceanic islands." Perspectives in Plant Ecology, Evolution and Systematics 12.2 (2010): 131-143.
[3] Cox, Paul Alan, and Thomas Elmqvist. "Pollinator extinction in the Pacific Islands." Conservation Biology 14.5 (2000): 1237-1239.
[4] Ghazoul, Jaboury. "Buzziness as usual? Questioning the global pollination crisis." Trends in ecology & evolution 20.7 (2005): 367-373.
[5] Smith, Matthew R., et al. "Effects of decreases of animal pollinators on human nutrition and global health: a modelling analysis." The Lancet 386.10007 (2015): 1964-1972.
[6] Cox, Paul Alan. "Extinction of the Hawaiian avifauna resulted in a change of pollinators for the ieie, Freycinetia arborea." Oikos (1983): 195-199.
-End-
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