百年後地球上恐無昆蟲?

2021-01-11 中國經濟網

科技前沿

多年來,世界各地的昆蟲數量急劇下降,但這場潛在的「災難性」危機的嚴重程度,直到現在才得到充分的了解。

上周,《生物保護》雜誌發表了首份關於全球昆蟲數量下降的科學綜述,這項研究分析了73份有關昆蟲數量減少的歷史報告,得出結論說,全球40%以上的昆蟲物種正在減少,1/3的物種處於瀕危狀態。作者稱,昆蟲的總數量正以每年2.5%的速度下降,速度令人震驚,如果以這個下降速度繼續下去,昆蟲可能在一個世紀內就從地球表面消失。

廣州日報全媒體記者溫俊華編譯

蘇尼·保耶·裡斯和他最小的兒子在哥本哈根北部的家附近騎自行車,享受著照射在田野和林地上的陽光,突然他覺得有點不對勁,仿佛缺少了什麼東西——這是夏天,他在鄉下,騎車騎得很快,但奇怪的是,沒有蟲子飛進他的嘴裡。

有那麼一刻,裡斯的思緒被帶到了波羅的海丹麥的洛蘭島,回到了自己的童年時代:那時候,夏天騎自行車意味著他要閉上嘴巴,在厚厚的「昆蟲雲」中穿行,即便如此,他還是不可避免地會吞下一些昆蟲;當父母帶他開車時,他記得汽車的擋風玻璃經常被蟲子的屍體弄得髒兮兮的,幾乎看不清玻璃外的路。

但現在這一切似乎都很遙遠了,他不記得上次需要清洗擋風玻璃上的蟲子是什麼時候了,他甚至覺得這可能是汽車製造商發明了某種新奇防蟲塗料的緣故。終於,裡斯有些驚慌地意識到,這種昆蟲的缺席似乎無處不在。那些昆蟲到哪裡去了?為什麼他沒有注意到呢?

裡斯看著兒子在燦爛的陽光裡飛來飛去,一想到兒子的童年將缺少他自己這種吃蟲子的特殊經歷,他就感到很難過。他承認懷舊是件奇怪的事,但他無法擺脫這種失落感。「也許我不喜歡騎自行車的時候吃蟲子,但現在回想起來,我覺得這是每個人都應該經歷的事情。」他說。

「擋風玻璃現象」

裡斯並不是唯一注意到昆蟲缺失的人。事實上,近年來關於昆蟲研究的科學報告不斷佐證,昆蟲正在世界各地大規模地消失。但這場潛在的「災難性」危機的嚴重程度,直到最近才得到充分的揭示。

上周,《生物保護》雜誌發表了首份關於全球昆蟲數量下降的科學綜述。這項研究分析了73份有關昆蟲數量減少的歷史報告,得出結論說,全球40%以上的昆蟲物種正在減少,1/3的物種處於瀕危狀態。「非常快。在未來10年內,地球昆蟲將減少四分之一,50年後只剩下一半,100年後昆蟲就會滅絕。」研究報告的撰寫者之一、澳大利亞雪梨大學的環境生物學家桑切斯·巴約在接受採訪時說,「如果昆蟲物種的損失無法停止,這將對地球生態系統和人類的生存造成災難性的後果。」

由於昆蟲數量眾多,不引人注意,也很難有意義地追蹤到它們的蹤跡,有人認為,人們對昆蟲數量可能比以前少得多的擔憂比實際文獻記載要多。但人們可以在日常生活中察覺到這種變化:在運河邊、後院或夜晚的街燈下,這些熟悉的地方已經變得空曠。由於許多人第一次發現到自己沒有看到那麼多昆蟲,是注意到擋風玻璃上沒有昆蟲的時候,因此昆蟲學家將昆蟲減少的現象命名為「擋風玻璃現象」。

在美國,科學家最近發現帝王蝶的數量在過去20年裡下降了90%,減少了9億個體;曾經生活在美國28個州的大黃蜂數量同期下降了87%。「我們能做的就是揮舞手臂說,『它已經不在這裡了!』」一位蝴蝶研究人員說。

德國一個昆蟲學會進行的一項研究發現,僅以重量來衡量,德國自然保護區的飛蟲數量在短短27年間就減少了75%,如果以仲夏的昆蟲數量來比較,則下降了82%。

科學家警告說,由於人類活動,陸地和海洋下的脊椎動物物種在全球範圍內受到威脅。而昆蟲的處境更為嚴峻,根據最新報告,昆蟲數量下降的比例目前是脊椎動物的兩倍,是哺乳動物、鳥類和爬行動物的8倍。

哀嘆數據缺失

從某種程度上說,昆蟲是我們最了解的野生動物,是與我們的生活最為密切相關的非馴養動物:淋浴時的蜘蛛、野餐時的螞蟻、埋在皮膚裡的蜱蟲……不過,從另一個意義上說,它們是我們這個星球上最大的謎團之一,它們提醒我們,我們對周圍世界正在發生的事情知之甚少。

科學家已經命名並描述了上百萬種昆蟲(從技術上講,「蟲子」這個詞只適用於半翅目昆蟲,也被稱為真正的蟲子,這種昆蟲有管狀的嘴,可以刺穿和吮吸——有多達8萬種被命名的半翅目昆蟲),但這些我們自以為很了解的物種,其實我們並不了解:螞蟻的種類有1.2萬種,蜜蜂的種類有近2萬種,甲蟲的種類有近40萬種;一英尺見方、兩英寸深的健康土壤很可能是200種獨特蟎蟲的家園。昆蟲學家估計,所有這些驚人的、未被充分研究的品種,可能只代表了地球昆蟲實際多樣性的20%。

過去的大多數昆蟲學家很可能從來沒有想到,眾多的研究對象可能會逐漸減少。當他們全身心地投入到研究物種的生命周期和分類時,很少有人想到去測量或記錄像它們的數量。此外,跟蹤數量是一項緩慢、乏味的工作:設置和檢查陷阱,等待數年或數十年,讓數據變得有意義。「昆蟲種群的情況尤其如此,它們的數量是自然變化的,從一年到下一年的波動趨勢模糊。」蘇塞克斯大學昆蟲學家古爾森說。因此,當昆蟲學家開始注意到並研究昆蟲數量的減少時,他們哀嘆缺乏可靠的數據來提供依據。「我們忽略了真正基本的問題,感覺就像我們以某種集體的方式犯下了巨大錯誤。」古爾森說。

缺少昆蟲的世界「混沌、崩潰」

昆蟲在地球生態系統中扮演著極其重要的角色。它們是許多動物的食物來源,是重要的傳粉者,並將營養物質循環到土壤中。大量昆蟲的消失可能會以人們不可預知的方式改變這個星球。

昆蟲通過吃和被吃,把植物轉化成蛋白質,並為包括淡水魚和大多數鳥類在內的無數物種的生長提供動力。研究魚的人發現魚吃的蜉蝣更少了;鳥類學家發現以昆蟲為食的鳥類陷入了困境:每10隻鷓鴣中就有8隻離開了法國的農田;而夜鶯和斑鳩的死亡率則分別上升了50%和80%——歐洲一半的農田鳥類在短短30年內就消失了。起初,許多科學家認為棲息地被破壞是罪魁禍首,但後來他們開始懷疑,這些鳥類是否挨餓了。

熱帶生態學家李斯特在21世紀初回到了熱帶雨林,40年前他曾在那裡研究蜥蜴——關鍵是研究它們的食物。李斯特在40年前的相同地點設置了黏性陷阱,並在樹葉上撒網捕抓昆蟲,他曾經捕獲了473毫克的蟲子,但現在只捕獲了8毫克。「這是毀滅性的。」李斯特說。更可怕的是,隨著蜥蜴、鳥類和青蛙數量的嚴重減少,這種損失已經在生態系統中蔓延。

科學家們還試圖從經濟角度計算昆蟲所帶來的好處。數以萬億計的昆蟲從一朵花飛到另一朵花,為人類3/4的糧食作物授粉,這項服務每年價值高達5000億美元。這還不包括80%的野生開花植物,它們是世界各地生命的基石,依靠昆蟲授粉。

細菌對於維持營養循環、土壤健康、植物生長和生態系統運轉的分解至關重要,雖然這個角色基本上是看不見的。在19世紀初將牛引入澳大利亞後,移民們就深受牛糞問題困擾:由於某種原因,牛糞需要幾個月甚至幾年的時間才能分解。奶牛拒絕在糞便附近吃東西,這就需要越來越多的土地來放牧,蒼蠅在成堆的糞便上繁殖。直到1951年,一位昆蟲學家找到了原因:當地的昆蟲進化成以有袋動物的纖維廢物為食,無法處理牛糞。在接下來的25年裡,數十種蜣螂的進口、檢疫和釋放成了相關部門的首要任務。而在美國,蜣螂每年能為農場主節省3.8億美元。

當被問及如果昆蟲完全消失會如何時,科學家們使用了「混沌、崩潰、世界末日」等詞彙。康乃狄克大學的昆蟲學家華格納描述了一個沒有花朵的世界,寂靜的森林,城市和路邊堆積著糞便、老樹葉和腐爛屍體。

呼籲基礎設施設計融入昆蟲棲息地

集約化農業導致的棲息地喪失被認為是昆蟲數量下降的主要原因。大量使用殺蟲劑、氣候變化和入侵物種也被確定為重要原因。

根據李斯特的研究,自從他第一次進森林取樣以來,氣候變化已經使當地的氣溫上升了2攝氏度。先前的研究表明,熱帶昆蟲對溫度變化異常敏感:去年11月,科學家們將實驗室裡的甲蟲置於熱浪中,溫度的升高使它們的繁殖能力明顯下降。

新菸鹼類殺蟲劑也值得關注,這種神經毒素在鄉村環境中積累,影響了各種非靶向性昆蟲。人們談論蜜蜂因蜂群衰竭失調而「死亡」,但「死亡」似乎不是一個恰當的詞:受影響的蜂巢裡並沒有死去的蜜蜂,而是神秘地空空如也。一個解釋是:蜜蜂暴露在神經毒素下,無法找到回家的路。即使蜂房暴露在低水平的新菸鹼類物質中,蜜蜂也會收集更少的花粉,產生更少的卵和更少的蜂王。

隨著科學研究接連發出昆蟲大量減少的警報,德國聯邦議院和歐洲議會舉行了關於保護昆蟲生物多樣性的聽證會。歐盟成員國投票決定延長對新菸鹼類殺蟲劑的禁令,並已開始投入資金進行進一步研究,以了解農藥的豐度如何變化,造成這些變化的原因,以及人們應該如何應對。新的研究報告還呼籲各國政府合作,採取更具創意的方法,例如在道路、電線、鐵路和其他基礎設施的設計中融入昆蟲的棲息地等。

「大自然是有彈性的,如果我們把她推向了極端,最終會導致系統崩潰。」李斯特說。昆蟲的獨特特徵是多產和豐富,這令它們應該能夠恢復——澳大利亞的一種鬼蛾曾產下29100個卵,而她的卵巢中仍有1.5萬個。科學家希望昆蟲將有機會體現這種韌性,但前提是它們有足夠的空間和機會。

廣州日報

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