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假如蚊子灭绝了,生态系统会不会崩溃?

2015-06-29 浏览: 310 评论:0

摘要: 谁的血液在飞?那是一只……肚里装满了血的蚊子(图片:Hugh Sturrock / Wellcome Images) (文/Janet Fang)吉特瓦迪墨菲(Jittawadee Murphy)每天都要打开位于马里兰州银泉市沃尔特里德陆军研究所的一间闷热...

假如蚊子灭绝了,生态系统会不会崩溃?

谁的血液在飞?那是一只……肚里装满了血的蚊子(图片:Hugh Sturrock / Wellcome Images)

(文/Janet Fang)吉特瓦迪墨菲(Jittawadee Murphy)每天都要打开位于马里兰州银泉市沃尔特里德陆军研究所的一间闷热挂锁的屋子,来到一大群疟蚊(Anopheles stephensi )身边。她把鱼食磨碎,喂给成百万计的孑孓,然后为众多的 “蚊子孕妇” 送上昏迷的小鼠,以供其从腹部吸血——它们每个月要吸干 24 只这样的啮齿动物。墨菲研究蚊子已有 20 年,并致力于限制蚊子所携寄生生物的扩散。就是这样,墨菲表示,她还是宁愿把蚊子彻底从这世界上抹掉。

这一观点和者众多。全世界每年约有 2.47 亿人感染疟疾,其中近百万人因此丧命。蚊子还传播黄热病、登革热、乙脑、裂谷热、基孔肯雅病毒和西尼罗河病毒,造成了更为巨大的医疗和财政负担。再有就是虫灾:它们形成的蚊群密密麻麻,甚至可以让阿拉斯加的驯鹿群窒息 。而现在,蚊子的数量达到了季节性高峰,整个北半球的人肉里,都是它们锥进去的刺吸式口器。

要是这世界上没有蚊子会怎样? 会有人或者别的什么东西怀念它们吗?《自然》就此询问了一些研究蚊虫生物学及生态学的专家,并得到了一些意外的答案。

目前,已命名的蚊子超过 3500 种,其中只有一两百种会叮咬人类或者在你旁边嗡嗡乱飞。它们在几乎每一片大陆的每一种生境里繁衍生息,并在多种生态系统中扮演重要角色。 “蚊子在地球上已经存在了上亿年,” 墨菲说, “而这一路走来,它们也与多种物种协同进化。” 消灭一种蚊子可能会让某种捕食者失去食物、或者某种植物没了传粉者。而探索一个没有蚊子的世界可不只是为了锻炼你的想象力:人们已经投入了大量的努力,研发把这一万恶的疾病传播物种从地球上彻底消灭的可行方法了。

不过,科学家也承认,多数情况下,随着蚊子消失而空出的生态位被其他生物填充,消灭它们带来的生态创伤很快就能恢复。生活会继续,像以前一样——甚至可能更好。尤其是对于那几种身为主要疾病载体的蚊子物种, “很难说消灭它们还有什么坏处,顶多是消灭的过程中可能有些误伤吧。”诺莫尔伊利诺伊州立大学的昆虫生态学家史蒂文朱利亚诺(Steven Juliano)如是说。巴西圣卡塔琳娜联邦大学的医学昆虫学家卡萝斯布里索拉马孔德斯(Carlos Brisola Marcondes)对此也发表了自己的看法,她认为没有蚊子的世界 “对我们来说安全得多,消灭按蚊对人类来说意义重大。”

北极蚊群

消灭蚊子可能造成的最大生态变化,可能出现在北极苔原,而那里居住着包括撮毛伊蚊( Aedes impiger )和黑足伊蚊( Aedes nigripes )在内的蚊类。虫卵在来年融雪后孵化,其后只需 3 – 4 周就能发育为成虫。从加拿大北部到俄罗斯,这些蚊虫会在一小段时间内数量暴增,乃至在某些地区形成厚厚的云。 “这真是世所罕见,世界上恐怕在没有别的地方会有这么多的生物量聚集在一起了。” 丹尼尔斯迪克曼(Daniel Strickman)说道。他是一名昆虫学家,现于马里兰州贝尔茨维尔担任美国农业部医学与城市昆虫学项目主管。

假如蚊子灭绝了,生态系统会不会崩溃?

生活在北极苔原的黑足伊蚊(图片:SJ Coulson/svalbardinsects.net)

对于消灭这些生物的后果,科学家的意见不尽相同。北卡罗莱纳环境与自然资源部的昆虫学家布鲁斯哈里森(Bruce Harrison)估计,如果没有蚊子作为食物,在苔原筑巢的候鸟数量可能会下降 50% 以上。但也有研究人员对此持有异议。在阿拉斯加州费尔班克斯的美国渔业和野生动植物管理局就职的野生生物学家、凯西克比(Cathy Curby)表示,在鸟类胃容物样本中北极蚊子并未显示出很高的数量,而蠓才是更主要的食物来源。她说: “人们可能高估了北极蚊子的数量,鉴于蚊子喜欢聚集在我们身边。”

蚊子每天会从每只驯鹿身上吸取多达 300 毫升的血液。驯鹿群因而被认为会有意选择迎风的行进路线以逃离蚊群。而行进路线中的小小变化,都可能在北极河谷造成极大影响,鉴于成千上万的驯鹿会通过这一路线迁移,它们践踏地面、啃食地衣、运输营养物质、外加喂狼,继而通常会改变沿途生态。综合考虑的话,北极地区应该会想念蚊子——不过,这在其他地方也成立么?

翅尖上的美食

密歇根州立大学(东兰辛)的水生昆虫学家理查德梅里特(Richard Merritt)说: “蚊子是美味佳肴,而且很容易捕捉。” 倘若蚊子的幼虫孑孓从这世界上消失,有好几百种鱼就必须改换食谱才能生存了。哈里森说: “这听起来容易,但像摄食行为这样的性状是从基因上深植于这些鱼类之中的。” 例如食性特化的食蚊鱼——作为灭蚊高手,它通常被养在稻田或者游泳池里来防治害虫,要是没了蚊子就有可能会灭绝。而食蚊鱼或者其他鱼类的灭绝对,有可能对食物链的上下游都产生重大影响。

还有很多种类的昆虫、蜘蛛、蝾螈、蜥蜴和青蛙,也将失去一个主要的食物来源。2010 年发表的一项研究中,研究人员记录了法国卡玛格湿地自然公园中的毛脚燕,在喷洒了微生物灭蚊剂后生存的情况。他们发现,药剂喷洒后平均每巢孵出两只雏鸟,而没有药剂处理的对照地点,平均每巢孵出 3 只雏鸟。

但大多数以蚊子为食的鸟类,很可能会转而食用其他在 “后蚊虫时代” 大量繁衍并占据其生态位的昆虫。至于其他食虫动物,大概完全不会怀念蚊子:蝙蝠的主食是飞蛾,在它们的消化道内容物里,蚊子只占了 2% 不到。科罗拉多州柯林斯堡疾控中心医学昆虫学家珍妮特麦卡林斯特(Janet McAllister)给出了一个比喻: “如果你要大量消耗能量,那你会吃 22 盎司蛾排菲力,还是 6 盎司蚊子汉堡?”

菜单上可选的还多得是,看来在一个无蚊的世界里,大多数食虫物种也不至于忍饥挨饿。灭蚊导致生态系统破坏的证据,还没有强到足以让 “灭蚊派” 三思而后行。

乐意效劳

作为孑孓时的蚊子,在全球水生生态系统的构成了大量生物量。从季节性积水塘到树洞,再到旧轮胎里的积水,孑孓在各种各样的水体中大量生存。而在洪泛平原上,孑孓的密度更是高到连水面上都会因为它们的蠕动而泛起涟漪。孑孓以腐烂树叶、有机碎屑和微生物为食。问题是,如果没有蚊子,别的滤食性动物是否会顶替上来。 “解决碎屑和腐质的生物还挺多,蚊子么,既谈不上只此一家,也不算是至关重要。” 朱利亚诺说道: “如果只从机翼上卸下一枚铆钉,飞机不太可能就会掉下来。”

假如蚊子灭绝了,生态系统会不会崩溃?

蚊子的幼虫,孑孓(图片:wagner.edu)

蚊子消失的效应也许取决于具体讨论的是哪一种水体。北美东海岸的紫瓶子草(※Sarracenia purpurea )的 “瓶子” 里,通常有一个容积为 25 – 100 毫升的迷你水塘,在这个紧密的小群落里,孑孓是重要的成员。生活在那里的昆虫只有北美瓶草蚊( Wyeomyia smithii )和瓶草摇蚊( Metriocnemus knabi ),同居者是诸如轮虫、细菌和原生动物之类的微小生物。当其他昆虫淹死在水中时,摇蚊会嚼碎它们的尸体,瓶草蚊孑孓则以残渣为食,同时为植物提供氮素等营养物质。这种情况下,消灭蚊子就有可能会影响到植物的生长。

现就职于加拿大阿尔伯塔省卡尔加里大学的生态学家、约翰阿迪科特(John Addicott),在 1974 年发表了一项对猪笼草内捕食者 – 猎物结构的研究。结果表明,孑孓存在时,原生动物的多样性更高。研究提出,孑孓捕食的同时控制了原生动物中优势种的数量,故而使其他种类得以生存。而这对植物的更广泛影响还不甚明了。

如果蚊子确实有提供 “生态系统服务”(即人类从大自然中的获益),这将为保留蚊子提供更有力的论据。迪娜丰塞卡(Dina Fonseca)是新泽西州罗格斯大学新布朗斯维克分校的进化生态学家,她用蠓科几种会叮人的小虫子,也就是平时说的 “蠓蠓蚊” 做了个类比,来解释这一点: “那些被蠓叮咬的人,或是经由叮咬而导致病毒、原生动物及丝虫感染的人,会非常愿意灭掉这些小虫子。”但是,鉴于有几种蠓是可可树等热带作物的传粉者, “消灭它们可能造成一个没有巧克力的世界。”

蚊子成虫靠吸食花蜜获取维生所需的能量(只有部分种类的雌蚊要靠偶尔吸血,来摄取产卵所需的蛋白质),要是没了蚊子,数以千计的植物物种会失去一类授粉者。不过,麦卡林斯特表示,蚊子的授粉作用对人类生存所需的作物倒谈不上至关重要。她说: “如果蚊子还有点什么好处,人类早就设法利用了。如果一定得从蚊子那儿要点什么话,那就要它们消失吧。”【吐槽:御姐啊,这位是多么鲜活的御姐!】

假如蚊子灭绝了,生态系统会不会崩溃?

北美东海岸的紫瓶子草,这种植物笼子里的水塘是一个小小的生态群落,孑孓是其中的重要成员。(图片:esapubs.org)

最后看来,蚊子能做到而其他生物做不到的事儿还真没几样——可能只有一个例外:它们在从一个动物身上吸血、再把口器扎入另一个动物体内这件事上,高效得要命:而这为病原微生物的传播提供了理想途径。

斯迪克曼说: “灭除蚊害的生态效应就是人口会增加。这就是结果。” 消灭蚊子将拯救许多人的生命,并使更多人免受疾病折磨。许多国家将不再为疟疾所困。据世界卫生组织(WHO)估计,在撒哈拉以南非洲国家,每年因为疾病需要花费 1.3% 国内生产总值(GDP);如果没有了蚊子,就可能省下这笔钱用于加速发展。 “在卫生系统和医院上的财政负担会减少,为防控虫媒疾病的公共卫生支出可以投入到其他重点健康问题上,辍学率也会降低。” 马尼拉的世卫组织疟疾学家杰弗里希尔(Jeffrey Hii)如是说。

菲尔朗尼博斯(Phil Lounibos)是一位生态学家,现就职于位于维罗滩的佛罗里达医学昆虫学实验室。他认为 “消灭蚊子只能暂时缓解人类的痛苦”。 他的研究表明,想要根除某种病菌携带者多半会徒劳无功,鉴于它的生态位会很快被别的携菌生物填充。他的团队从佛罗里达的垃圾站中,收集了雌性黄热病蚊(埃及伊蚊 Aedes aegypti ),然后发现其中有些被亚洲虎蚊(白纹伊蚊 Aedes albopictus )授精,而后者携带多种人类疾病的致病菌或病原体。这样的授精使雌性黄热病蚊绝育——展示了一种昆虫取代其他种类的方式。

因此,虽然从鲔鱼到珊瑚,许多有益的物种接连被人类在无意中推到了灭绝的边缘;但一种几乎毫无可取之处的小虫子,却任由人类费尽千般努力,也不曾被危及生存。“蚊子在环境中所占据的生态位并非无懈可击,” 佛罗里达州杰克逊维尔的美国蚊虫防控协会昆虫学家乔伊康伦(Joe Conlon)说,“假使将来我们成功消灭了它们,那些有它们活跃的生态系统大概只会打个小嗝,然后就继续该咋咋地。蚊子留下的空档自有他人接替,但继任者会是更好还是更糟……这就没人知道了。”

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