>科技>>正文

你们人类才不是陆地的主宰者呢!

原标题:你们人类才不是陆地的主宰者呢!

今年,引力波的发现被视为人类探索宇宙的历史性成就。放眼整个宇宙空间,千百年来,我们都孜孜不倦地抬头仰望这片浩瀚无垠,付出无数的时间与精力,倾听辨识数万光年外的电磁信号,希望能探寻到其他生命形式存在的迹象。

宇宙因其广袤不可测而显得神奇与迷人。但是,就在我们身边,在日常生活中,那些被真正诞育的生命物种,才是蕴藏在宇宙中的神奇之源。

渺小的昆虫在四亿年前就怀抱了占领陆地的雄心壮志。为此,每一回的存活与演化,都是一次宇宙生命奇迹的迸发。生命的魅力在于繁衍,在于世代延续,生生不息。简单的一个授粉行为,就包含着物种之间丰富多样的互动关系,竞争与欺骗,掠夺与给与,而这个过程又奠定了生物多样性的基础。

但是,地球延续至今,警示也存在已久。生命与生命密不可分地交织在一起,物种灭绝,生命织锦的丝线被逐一挑断,接下来的人类,又将何去何从?

整理 | 沈蜜

昆虫帝国

被上帝溺爱的物种

约在四亿年前,作为最后出现的一大节肢动物族群,昆虫开始了它的陆地生活。

“包括蜘蛛在内,昆虫很早就精通保水之道,它们的表皮外覆蜡质和油脂,将水分的流失减至最低。”作为日后陆地的终极统治者,到了某一阶段,昆虫开始获得更良好的不透水性,也正是借着这个优势,陆地真正成了它们的天下。“现今地球上约有一百五十万种已知的动植物,一百二十万种属于节肢动物,其中昆虫就占了约一百万种,包括约八十万种的甲虫、蝇、蛾和胡蜂。”

你说人类才是陆地的主宰者?言之尚早。

除了良好的不透水性,就我们所熟知的,昆虫为了适应广袤的陆地生活,“另有两项演化的创举将令动物界其他成员望尘莫及”。

昆虫是地球上率先飞到空中的生物。“它们或许在三亿五千万年前就发展出动力飞行能力。最早期的飞行昆虫包括蚱蜢和蟑螂,不过它们并非技巧高超的飞行家。即便到了今天,大多数昆虫品种在摔落地面之前顶多只能飞行几米的距离。”

除了空中制胜,还有一项演化的创举令昆虫最终主宰陆地,那就是变态的发育过程。

原始昆虫在成长过程中除了体型变大,形态上并不会历经太大改变。卵孵化成迷你版的成虫称作“若虫”,若虫借由蜕皮越长越大。这种成长方式和所有其他节肢动物大同小异,例如虾子和蜘蛛。如今许多昆虫仍以这种方式发育,包括蚱蜢、蟋蟀、蠼螋、蚜虫和蟑螂等。

仅有少数几类昆虫会历经变态的过程。在此过程中,卵孵化成蛴螬或毛毛虫,正确地说是幼虫,但是它们看来与亲代毫无相似之处。幼虫是由一张嘴和消化系统(装在松软的囊袋中)所构成的进食机器,可以说简直是一种专为成长而设计的系统。一般来说,幼虫不太具有活动力,视力不佳,而且通常感觉迟钝。大多数幼虫倚赖母亲将它们置于源源不绝的食物堆里,它们的任务是尽可能快地将食物转变成昆虫组织。一旦达成这项任务就化为蛹,在蜕去外皮之后变成没有活动力的无助虫茧或虫蛹。在蛹中组织开始分解并重新再造,然后翅膀成形,脚、眼睛、触角和脑等成虫的所有器官一一被组装出来。完成这项过程后,成虫破蛹而出,将体液泵送到翅膀,展开成完全尺寸,接下来就准备大展身手。

变态赋予经历此过程的昆虫极大优势,这类昆虫往往发展兴旺,它们的种类数量繁多可为明证,地球上品种最多的四大动物类群分别是甲虫、蝇、蛾和胡蜂。著名演化生物学家J.B.S.哈尔登曾被问及他的演化研究让他对上帝的本质有何体悟。这位无神论者回答:“他必定过度宠爱甲虫。”

花与虫

一切为了授粉

与昆虫息息相关、共存共生的,恐怕非花草莫属了。

草地上的各种花草需要蜂、食蚜虻、蝴蝶和甲虫来替它们授粉,而这些昆虫中也有许多飞出草地外去替邻近农田的向日葵,以及屋旁小果园里的桃子、苹果和西红柿授粉。野花和蔬果,同样需要健康的土壤来生长,而这有赖于土壤中的弹尾虫、鼠妇、蠕虫和马陆协助回收营养物并使土壤通气。如果没有像瓢虫、草蛉和隐翅虫这类捕食者,以及小型胡蜂和蝇类等拟寄生昆虫,草食性昆虫将会横行肆虐,吃光它们偏爱的寄主植物,摧毁草地上的生态平衡。少了蚱蜢、苍蝇、蟋蟀和蛾,鸟类与蝙蝠也将无以为食。

值得一提的是,无论花朵多么漂亮,除非能够提供“奖赏”,否则昆虫是不会被轻易吸引,从而帮助授粉的。由此看来,昆虫尽可摘去外貌协会的标签了!

许多花朵以花蜜作为奖赏——这只不过是含糖的水,有时再搀点胺基酸和其他营养素。昆虫需要燃料才能飞行,以便找寻配偶或产卵地,而花蜜正是完美的高能饮品——简直就是给蜂喝的葡萄适(Lucozade,日本三得利公司出产的一种饮料)。植物单凭水和二氧化碳,透过光合作用就能制造糖,因此制造花蜜对它们来说所费不多,有些植物生产出大量的糖。琉璃苣和紫草都能供应大量甜滋滋的花蜜,极受蜂类欢迎,想必也让它们在竞争授粉服务时明显占了上风。

有些植物不制造花蜜,而是利用花粉引诱昆虫。某些昆虫对花粉兴趣缺乏,例如大多数的蝴蝶和蛾,因为它们只摄取液态食物,而且它们是短命生物,必须迅速找到配偶并且繁殖才行。花粉是给比较长寿的昆虫食用,包括各种甲虫和食蚜虻,当然还有蜂,花粉对于成蜂,特别是巢中的幼蜂来说是重要的蛋白质来源。花粉的蛋白质含量高低差异极大,某些豆科植物(如三叶草、大巢菜、百脉根、豌豆等)就能制造出富含蛋白质的花粉吸引蜂群。

除了糖水和花粉,近年来的研究发现,“有些花朵能自行发热,包括木兰和某些种类的百合”。当然,如果发热只对植物自身有好处,那也不会吸引过多的昆虫。关键在于,植物发热的同时能够回馈一部分给前来帮助授粉的昆虫。

举例来说,热带海芋蔓绿绒的花朵可以比周遭温度惊人地高出三十度,吸引金龟子前来定居、进食和交尾。蔓绿绒花会包住金龟子,将它们困在里面数小时,然而本例中的昆虫想必十分幸福,因为它们既得到温暖,同时还能交尾和饱餐一顿。借由金龟子充分授粉后,蔓绿绒花便释出花粉,同时迸发出热能替金龟子加温,然后展开花朵,放走沾满花粉的金龟子。

还有些花朵演化出有助于捕捉太阳热能的构造和机制,它们的运作方式就像一个迷你温室。不少碗形花朵的温度比周遭空气温度高出许多,更借由向日性大幅提升效应——向日性使花朵在白昼时缓缓转向,以便永远面向太阳。最知名的例子或许是向日葵,它们是夏朗德耕地上常见的农作物。

成排的向日葵密集栽种在数万平方米的田地,七月开花时,每朵都整齐地面向太阳。这使它们在拍照时尤其上相,不过这对向日葵来说有双重目的:其一是替传粉者加温,其二能帮助花粉粒发芽和胚珠受精。向日性在北极和高山植物间特别常见,这些地区不但低温,昆虫也十分稀少。例如,北极罂粟的花朵借由追踪太阳轨迹使自身温度高于周遭空气六度,就是很好的例子。

复活节岛的启示

生命织锦的过去和未来

不管丑陋或美丽,鲜艳或朴素,正是这些小生物让世界持续运转,生生不息,以多彩多姿的繁复样貌,成就了整个生态系统的平衡。但是,不得不承认,如今许多物种早已灭绝,而每天都有更多的物种正在消失。勾勒起的丝线一旦被挑断,连带着的就是整幅生命织锦的散落与毁坏。

令人唏嘘的复活节岛就是一个最现实的例子。

这座地处偏远的火山岛仅二十五千米宽,距离最近的有人小岛皮特凯恩群岛足足两千千米之遥。复活节岛地处亚热带气候,当波利尼西亚移民于八百年前首度到达时,大部分地区仍为森林所覆盖。岛上曾经拥有几种世界上特有树种,包括目前已知最大的棕榈树,此外至少有六种不会飞行的原生种陆鸟,想必相当容易捕捉而且非常美味;另外还有筑巢的海鸟群提供鸟蛋和幼鸟。早期的移民繁衍兴旺,他们开辟土地种植农作物,驾驶独木舟出海捕鱼,日子过得富饶而舒适,因此有闲暇雕刻岛上著名的摩艾巨石像——这些眼部有阴影、下巴突出的风格化男子造像背对着海洋排列成行,眺望人类的聚落。这些石像雕凿自唯一的采石场,据推测是利用原木滚轮拖曳到各地迅速兴起的村镇。岛上人口最终成长到约一万五千人。

但是,当首批欧洲探险家于1722年发现复活节岛时,曾经昌盛一时的文明已经灭亡。

岛上没有一处留下树木,原生森林已被铲除,腾出空间种植农作物。少了木材,岛民无法造船,也就无法轻松捕鱼或离开该岛。此外,他们也缺乏建造房屋或作为柴使用的原料。不会飞行的原生鸟种在长期的食用下已经全数灭绝,海鸟也不再筑巢,也许因为鸟蛋被过度采集而离开。最严重的是,少了树根固结涵养土壤,大多数土壤被风吹蚀或被水冲走,使得农产遽降。由于食物供给减少,岛民似乎放弃了传统的宗教信仰,或许觉得神已经遗弃他们。他们推倒摩艾像,转而求助一个较为暴力的新宗教——鸟人膜拜。截至1722年,岛上人口数从过去的一万五千锐减到营养不良的两三千人,靠着分量极有限的鸡肉、老鼠及(据某些说法)同类相食苟延残喘,原本天堂般的复活节岛转眼间变成一座荒凉的监牢。

发生在复活节岛上的一切是“故事”还是“启示”,则取决于我们人类如何看待。无可置疑的是,岛上的一切“具体而微地反映出今日世界正在发生的事”。森林消失,土壤污染、资源耗竭、人口压力……“砍倒最后一棵树的人必然知道那是最后一棵树,也知道没有树林就不能造船捕鱼,但还是砍倒了那棵树,原因或许在于即刻的需求比文明的未来更加重要。”

我们知道人类正以无法永续利用的速度耗尽资源,却仍然任意挥霍,不把历经数百万年时间才积累而成的石化燃料当作一回事。我们清楚人类正快速砍伐热带雨林,也明白这会对地球气候造成重大的冲击,但还是无法收手。世界各地的大面积农地肥沃度越来越低,经常翻土犁地破坏了土壤结构,使土壤容易被水冲流入海或被风吹蚀,而铲除树木和使用除草剂消灭野草,则剥除了原本可以固结土壤的植物根系。

全球每年流失约七百五十亿吨的土壤。清除森林和人工灌溉导致全世界的土壤盐度增加,最严重的造成土地无法利用,至今已有近三百二十万平方千米土地受到盐化影响,而且约百分之四十的农业目前正以某种方式在劣化土质。冲入河流中的杀虫剂、肥料和土壤粒子能杀死水中生物,一旦它们漂流入海也会对珊瑚礁造成极大的伤害,甚至危及早已面临过度捕捞压力的鱼群。

以全球栖地丧失的速率为基础,据推估,目前的物种灭绝率可能比背景灭绝率高出十万倍。即使按照最保守的估计,地球上可能每天都有几个物种正在消亡。我们甚至来不及为它们命名,而且永远无法确知它们曾经存在过。有些科学家预言到了本世纪末,地球将有多达三分之二的物种灭绝。

《草地上的嗡嗡声》

作者:[英] 戴夫·古尔森

译者:林金源

版本:广西师范大学出版社2017年12月

本文经广西师范大学出版社授权,整合自《草地上的嗡嗡声:一位昆虫学家的自然笔记》(作者:戴夫·古尔森)中的“昆虫帝国”、“温室花朵”和“复活节岛的启示”三章,内容有删节。未经书面授权不得转载。整合与编辑:沈蜜。未经授权不得转载。欢迎转发至朋友圈。

返回搜狐,查看更多

责任编辑:

声明:本文由入驻搜狐号的作者撰写,除搜狐官方账号外,观点仅代表作者本人,不代表搜狐立场。
阅读 ()
投诉
免费获取
今日推荐