应对气候变化,“入侵者”帮大忙
入侵物种,指的是所有改变或破坏其殖民生态系统的非本地物种,它们可谓是臭名昭著。成功的入侵物种往往会阻止本地物种获得食物和其他资源,压缩本地物种的生存空间,入侵的掠食者还会使本土的一些动物物种数量减少,甚至灭绝。许多科学家认为,消灭所有入侵物种才是正道。
然而,如今,在气候变化的背景下,一些研究者也注意到一种特殊的情况——入侵物种也在帮助本地物种应对气候变化。
入侵动物是行走的传播者
在一项研究中,生物学家收集了多年美国夏威夷毛伊岛上与植物种子传播相关的数据。许多年来,在毛伊岛,原生植物占主导地位的森林与入侵植物占主导地位的森林之间争夺地盘。研究人员发现,近些年来,入侵动物传播的种子中85%来自本地植物,它们将许多本地植物的种子带到被入侵植物“占领”的森林中。随着时间的推移,现在已经有一些本地植物物种渐渐“收复”了被入侵植物侵占的森林。
不只在毛伊岛,在美国夏威夷的瓦胡岛,超过99%的植物种子传播是由入侵动物完成的。而在另一项研究中,研究人员发现,巨大的陆龟将马达加斯加东部一个岛屿上的原生树木种子带到岛屿各处,帮助这些树木繁衍。显然,随着本地动物传播者的消失,入侵动物传播者填补了它们的生态位,承担起了传播种子、帮助当地植物繁衍的重任。
由美国科学家领导的一个国际研究团队的研究也证实了这一点。他们开发了一种计算机算法,这种算法通过动物的特征,比如动物的大小、吃的食物,以及喙或者嘴的大小等生理特征,来预测这些动物作为传播者时,能将植物种子带到多远的距离。他们模拟了全球变暖背景下,有入侵物种和没有入侵物种的环境,以研究植物“迁移”到更适合生长的地区的能力。结果显示,如果没有入侵物种的帮助,世界各地的岛屿上和沿海地区的植物群落适应气候变化的能力将下降85%以上。
看来,入侵物种并不都在作恶,它们有时也能帮上大忙。
入侵植物也能维持生态
不只是入侵动物有助于本地植物生存,入侵植物也在帮助本地动物。10多年前,还是大学生的美国生物学家杰森·格莱迪奇就发现了一个有趣的现象:秋天时,当地的知更鸟和北美猫鸟就会被金银花肥美的成熟果实吸引,成群结队地围在灌木丛中。金银花是20世纪初作为观赏植物被引入美国的,之后这种植物迅速在美国东海岸蔓延开来,生长在密密麻麻的林间,遮蔽了本土植物。出于好奇,格莱迪奇进行了一系列的实验——在林间移除一部分金银花,以本地植物盆栽取代之,然后对光顾这些植物的鸟进行计数。结果他发现,许多本地小鸟被金银花丛吸引,在吃掉金银花果实的同时,它们还以明显更快的速度吃掉金银花丛附近的本地植物的果实。他认为,以鸟类喜爱的入侵植物为诱饵,带动了本地植物种子的传播。
显然,格莱迪奇的观点非常另类,因为已经有太多例子证明引进物种对本地的生态造成了严重破坏,不可能存在入侵物种有助于本地物种生存的事情。但如今,格莱迪奇的观点似乎得到了部分证实。最近,瑞士弗里堡大学的入侵生物学家乔瓦尼·维默卡蒂和他的同事收集了与100多种入侵物种相关的数据,分析显示,这些物种对当地生态有积极的作用,比如奇异的相思草为美国亚利桑那州的鸟类提供食物,帮助它们茁壮成长;在波多黎各,入侵树木帮助修复土壤结构,为当地物种提供重要的保护……
越来越多的科学家已经意识到入侵物种在生态中的重要作用,鉴于全球交通越来越便利,各地区的贸易往来越来越频繁,入侵物种被带到新环境的机会越来越多,完全消灭入侵物种不太现实,因此可以预见,在未来我们面对的将是一个本地物种和非本地物种混杂在一起的生态系统。如何抑制入侵物种的危害,如何将危害转化为有利的作用,帮助各地区的物种提高应对全球气候变化的危机,就成了科学家们面临的难题。
科学家们已经开始着手解决这些难题。一些研究人员尝试将本地植物种子与受本地动物欢迎的入侵植物种子混合在一起,以引诱本地动物继续承担起传播本地植物的任务。还有一些研究人员尝试引入类似于那些本地已灭绝物种的生物,让它们代替已灭绝的物种,在生态中发挥作用。例如,一些研究人员正在考虑将夏威夷乌鸦引入瓦胡岛,以代替瓦胡岛一种已灭绝的乌鸦。
当然,这些都还只是科学家们的设想,他们的实践成果如何,还要交给时间来检验。