今年,引力波的發(fā)現(xiàn)被視為人類探索宇宙的歷史性成就。放眼整個宇宙空間,千百年來,我們都孜孜不倦地抬頭仰望這片浩瀚無垠,付出無數(shù)的時間與精力,傾聽辨識數(shù)萬光年外的電磁信號,希望能探尋到其他生命形式存在的跡象。
宇宙因其廣袤不可測而顯得神奇與迷人。但是,就在我們身邊,在日常生活中,那些被真正誕育的生命物種,才是蘊藏在宇宙中的神奇之源。
渺小的昆蟲在四億年前就懷抱了占領(lǐng)陸地的雄心壯志。為此,每一回的存活與演化,都是一次宇宙生命奇跡的迸發(fā)。生命的魅力在于繁衍,在于世代延續(xù),生生不息。簡單的一個授粉行為,就包含著物種之間豐富多樣的互動關(guān)系,競爭與欺騙,掠奪與給與,而這個過程又奠定了生物多樣性的基礎(chǔ)。
但是,地球延續(xù)至今,警示也存在已久。生命與生命密不可分地交織在一起,物種滅絕,生命織錦的絲線被逐一挑斷,接下來的人類,又將何去何從?
整理 | 沈蜜
昆蟲帝國:被上帝溺愛的物種
約在四億年前,作為最后出現(xiàn)的一大節(jié)肢動物族群,昆蟲開始了它的陸地生活。
“包括蜘蛛在內(nèi),昆蟲很早就精通保水之道,它們的表皮外覆蠟質(zhì)和油脂,將水分的流失減至最低?!弊鳛槿蘸箨懙氐慕K極統(tǒng)治者,到了某一階段,昆蟲開始獲得更良好的不透水性,也正是借著這個優(yōu)勢,陸地真正成了它們的天下。“現(xiàn)今地球上約有一百五十萬種已知的動植物,一百二十萬種屬于節(jié)肢動物,其中昆蟲就占了約一百萬種,包括約八十萬種的甲蟲、蠅、蛾和胡蜂?!?/p>
你說人類才是陸地的主宰者?言之尚早。
除了良好的不透水性,就我們所熟知的,昆蟲為了適應(yīng)廣袤的陸地生活,“另有兩項演化的創(chuàng)舉將令動物界其他成員望塵莫及”。
昆蟲是地球上率先飛到空中的生物?!八鼈兓蛟S在三億五千萬年前就發(fā)展出動力飛行能力。最早期的飛行昆蟲包括蚱蜢和蟑螂,不過它們并非技巧高超的飛行家。即便到了今天,大多數(shù)昆蟲品種在摔落地面之前頂多只能飛行幾米的距離?!?/p>
除了空中制勝,還有一項演化的創(chuàng)舉令昆蟲最終主宰陸地,那就是變態(tài)的發(fā)育過程。
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原始昆蟲在成長過程中除了體型變大,形態(tài)上并不會歷經(jīng)太大改變。卵孵化成迷你版的成蟲稱作“若蟲”,若蟲借由蛻皮越長越大。這種成長方式和所有其他節(jié)肢動物大同小異,例如蝦子和蜘蛛。如今許多昆蟲仍以這種方式發(fā)育,包括蚱蜢、蟋蟀、蠼螋、蚜蟲和蟑螂等。
僅有少數(shù)幾類昆蟲會歷經(jīng)變態(tài)的過程。在此過程中,卵孵化成蠐螬或毛毛蟲,正確地說是幼蟲,但是它們看來與親代毫無相似之處。幼蟲是由一張嘴和消化系統(tǒng)(裝在松軟的囊袋中)所構(gòu)成的進食機器,可以說簡直是一種專為成長而設(shè)計的系統(tǒng)。一般來說,幼蟲不太具有活動力,視力不佳,而且通常感覺遲鈍。大多數(shù)幼蟲倚賴母親將它們置于源源不絕的食物堆里,它們的任務(wù)是盡可能快地將食物轉(zhuǎn)變成昆蟲組織。一旦達成這項任務(wù)就化為蛹,在蛻去外皮之后變成沒有活動力的無助蟲繭或蟲蛹。在蛹中組織開始分解并重新再造,然后翅膀成形,腳、眼睛、觸角和腦等成蟲的所有器官一一被組裝出來。完成這項過程后,成蟲破蛹而出,將體液泵送到翅膀,展開成完全尺寸,接下來就準備大展身手。
變態(tài)賦予經(jīng)歷此過程的昆蟲極大優(yōu)勢,這類昆蟲往往發(fā)展興旺,它們的種類數(shù)量繁多可為明證,地球上品種最多的四大動物類群分別是甲蟲、蠅、蛾和胡蜂。著名演化生物學(xué)家J.B.S.哈爾登曾被問及他的演化研究讓他對上帝的本質(zhì)有何體悟。這位無神論者回答:“他必定過度寵愛甲蟲?!?/p>
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花與蟲:一切為了授粉
與昆蟲息息相關(guān)、共存共生的,恐怕非花草莫屬了。
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草地上的各種花草需要蜂、食蚜虻、蝴蝶和甲蟲來替它們授粉,而這些昆蟲中也有許多飛出草地外去替鄰近農(nóng)田的向日葵,以及屋旁小果園里的桃子、蘋果和西紅柿授粉。野花和蔬果,同樣需要健康的土壤來生長,而這有賴于土壤中的彈尾蟲、鼠婦、蠕蟲和馬陸協(xié)助回收營養(yǎng)物并使土壤通氣。如果沒有像瓢蟲、草蛉和隱翅蟲這類捕食者,以及小型胡蜂和蠅類等擬寄生昆蟲,草食性昆蟲將會橫行肆虐,吃光它們偏愛的寄主植物,摧毀草地上的生態(tài)平衡。少了蚱蜢、蒼蠅、蟋蟀和蛾,鳥類與蝙蝠也將無以為食。
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值得一提的是,無論花朵多么漂亮,除非能夠提供“獎賞”,否則昆蟲是不會被輕易吸引,從而幫助授粉的。由此看來,昆蟲盡可摘去外貌協(xié)會的標簽了!
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許多花朵以花蜜作為獎賞——這只不過是含糖的水,有時再攙點胺基酸和其他營養(yǎng)素。昆蟲需要燃料才能飛行,以便找尋配偶或產(chǎn)卵地,而花蜜正是完美的高能飲品——簡直就是給蜂喝的葡萄適(Lucozade,日本三得利公司出產(chǎn)的一種飲料)。植物單憑水和二氧化碳,透過光合作用就能制造糖,因此制造花蜜對它們來說所費不多,有些植物生產(chǎn)出大量的糖。琉璃苣和紫草都能供應(yīng)大量甜滋滋的花蜜,極受蜂類歡迎,想必也讓它們在競爭授粉服務(wù)時明顯占了上風(fēng)。
有些植物不制造花蜜,而是利用花粉引誘昆蟲。某些昆蟲對花粉興趣缺乏,例如大多數(shù)的蝴蝶和蛾,因為它們只攝取液態(tài)食物,而且它們是短命生物,必須迅速找到配偶并且繁殖才行。花粉是給比較長壽的昆蟲食用,包括各種甲蟲和食蚜虻,當(dāng)然還有蜂,花粉對于成蜂,特別是巢中的幼蜂來說是重要的蛋白質(zhì)來源?;ǚ鄣牡鞍踪|(zhì)含量高低差異極大,某些豆科植物(如三葉草、大巢菜、百脈根、豌豆等)就能制造出富含蛋白質(zhì)的花粉吸引蜂群。
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除了糖水和花粉,近年來的研究發(fā)現(xiàn),“有些花朵能自行發(fā)熱,包括木蘭和某些種類的百合”。當(dāng)然,如果發(fā)熱只對植物自身有好處,那也不會吸引過多的昆蟲。關(guān)鍵在于,植物發(fā)熱的同時能夠回饋一部分給前來幫助授粉的昆蟲。
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舉例來說,熱帶海芋蔓綠絨的花朵可以比周遭溫度驚人地高出三十度,吸引金龜子前來定居、進食和交尾。蔓綠絨花會包住金龜子,將它們困在里面數(shù)小時,然而本例中的昆蟲想必十分幸福,因為它們既得到溫暖,同時還能交尾和飽餐一頓。借由金龜子充分授粉后,蔓綠絨花便釋出花粉,同時迸發(fā)出熱能替金龜子加溫,然后展開花朵,放走沾滿花粉的金龜子。
還有些花朵演化出有助于捕捉太陽熱能的構(gòu)造和機制,它們的運作方式就像一個迷你溫室。不少碗形花朵的溫度比周遭空氣溫度高出許多,更借由向日性大幅提升效應(yīng)——向日性使花朵在白晝時緩緩轉(zhuǎn)向,以便永遠面向太陽。最知名的例子或許是向日葵,它們是夏朗德耕地上常見的農(nóng)作物。
成排的向日葵密集栽種在數(shù)萬平方米的田地,七月開花時,每朵都整齊地面向太陽。這使它們在拍照時尤其上相,不過這對向日葵來說有雙重目的:其一是替?zhèn)鞣壅呒訙?,其二能幫助花粉粒發(fā)芽和胚珠受精。向日性在北極和高山植物間特別常見,這些地區(qū)不但低溫,昆蟲也十分稀少。例如,北極罌粟的花朵借由追蹤太陽軌跡使自身溫度高于周遭空氣六度,就是很好的例子。
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復(fù)活節(jié)島的啟示
生命織錦的過去和未來
不管丑陋或美麗,鮮艷或樸素,正是這些小生物讓世界持續(xù)運轉(zhuǎn),生生不息,以多彩多姿的繁復(fù)樣貌,成就了整個生態(tài)系統(tǒng)的平衡。但是,不得不承認,如今許多物種早已滅絕,而每天都有更多的物種正在消失。勾勒起的絲線一旦被挑斷,連帶著的就是整幅生命織錦的散落與毀壞。
令人唏噓的復(fù)活節(jié)島就是一個最現(xiàn)實的例子。
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這座地處偏遠的火山島僅二十五千米寬,距離最近的有人小島皮特凱恩群島足足兩千千米之遙。復(fù)活節(jié)島地處亞熱帶氣候,當(dāng)波利尼西亞移民于八百年前首度到達時,大部分地區(qū)仍為森林所覆蓋。島上曾經(jīng)擁有幾種世界上特有樹種,包括目前已知最大的棕櫚樹,此外至少有六種不會飛行的原生種陸鳥,想必相當(dāng)容易捕捉而且非常美味;另外還有筑巢的海鳥群提供鳥蛋和幼鳥。早期的移民繁衍興旺,他們開辟土地種植農(nóng)作物,駕駛獨木舟出海捕魚,日子過得富饒而舒適,因此有閑暇雕刻島上著名的摩艾巨石像——這些眼部有陰影、下巴突出的風(fēng)格化男子造像背對著海洋排列成行,眺望人類的聚落。這些石像雕鑿自唯一的采石場,據(jù)推測是利用原木滾輪拖曳到各地迅速興起的村鎮(zhèn)。島上人口最終成長到約一萬五千人。
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但是,當(dāng)首批歐洲探險家于1722年發(fā)現(xiàn)復(fù)活節(jié)島時,曾經(jīng)昌盛一時的文明已經(jīng)滅亡。
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島上沒有一處留下樹木,原生森林已被鏟除,騰出空間種植農(nóng)作物。少了木材,島民無法造船,也就無法輕松捕魚或離開該島。此外,他們也缺乏建造房屋或作為柴使用的原料。不會飛行的原生鳥種在長期的食用下已經(jīng)全數(shù)滅絕,海鳥也不再筑巢,也許因為鳥蛋被過度采集而離開。最嚴重的是,少了樹根固結(jié)涵養(yǎng)土壤,大多數(shù)土壤被風(fēng)吹蝕或被水沖走,使得農(nóng)產(chǎn)遽降。由于食物供給減少,島民似乎放棄了傳統(tǒng)的宗教信仰,或許覺得神已經(jīng)遺棄他們。他們推倒摩艾像,轉(zhuǎn)而求助一個較為暴力的新宗教——鳥人膜拜。截至1722年,島上人口數(shù)從過去的一萬五千銳減到營養(yǎng)不良的兩三千人,靠著分量極有限的雞肉、老鼠及(據(jù)某些說法)同類相食茍延殘喘,原本天堂般的復(fù)活節(jié)島轉(zhuǎn)眼間變成一座荒涼的監(jiān)牢。
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發(fā)生在復(fù)活節(jié)島上的一切是“故事”還是“啟示”,則取決于我們?nèi)祟惾绾慰创?。無可置疑的是,島上的一切“具體而微地反映出今日世界正在發(fā)生的事”。森林消失,土壤污染、資源耗竭、人口壓力……“砍倒最后一棵樹的人必然知道那是最后一棵樹,也知道沒有樹林就不能造船捕魚,但還是砍倒了那棵樹,原因或許在于即刻的需求比文明的未來更加重要?!?/p>
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我們知道人類正以無法永續(xù)利用的速度耗盡資源,卻仍然任意揮霍,不把歷經(jīng)數(shù)百萬年時間才積累而成的石化燃料當(dāng)作一回事。我們清楚人類正快速砍伐熱帶雨林,也明白這會對地球氣候造成重大的沖擊,但還是無法收手。世界各地的大面積農(nóng)地肥沃度越來越低,經(jīng)常翻土犁地破壞了土壤結(jié)構(gòu),使土壤容易被水沖流入海或被風(fēng)吹蝕,而鏟除樹木和使用除草劑消滅野草,則剝除了原本可以固結(jié)土壤的植物根系。
全球每年流失約七百五十億噸的土壤。清除森林和人工灌溉導(dǎo)致全世界的土壤鹽度增加,最嚴重的造成土地?zé)o法利用,至今已有近三百二十萬平方千米土地受到鹽化影響,而且約百分之四十的農(nóng)業(yè)目前正以某種方式在劣化土質(zhì)。沖入河流中的殺蟲劑、肥料和土壤粒子能殺死水中生物,一旦它們漂流入海也會對珊瑚礁造成極大的傷害,甚至危及早已面臨過度捕撈壓力的魚群。
以全球棲地喪失的速率為基礎(chǔ),據(jù)推估,目前的物種滅絕率可能比背景滅絕率高出十萬倍。即使按照最保守的估計,地球上可能每天都有幾個物種正在消亡。我們甚至來不及為它們命名,而且永遠無法確知它們曾經(jīng)存在過。有些科學(xué)家預(yù)言到了本世紀末,地球?qū)⒂卸噙_三分之二的物種滅絕。
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《草地上的嗡嗡聲》
作者:[英] 戴夫·古爾森
譯者:林金源
版本:廣西師范大學(xué)出版社2017年12月
本文經(jīng)廣西師范大學(xué)出版社授權(quán),整合自《草地上的嗡嗡聲:一位昆蟲學(xué)家的自然筆記》