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如果蚊子消失,世界會怎樣?

引言:消滅任何一類生物體都會對生態(tài)系統(tǒng)造成嚴重影響,但如果是蚊子的話,說不定還真不會。科學(xué)家們,用數(shù)據(jù)展現(xiàn)了他們的研究成果。文末有互動投票,歡迎參與。每天,吉塔娃蒂·墨菲(JittawadeeMurphy)都會打開一個炎熱

如果蚊子消失,世界會怎樣?

  引言:消滅任何一類生物體都會對生態(tài)系統(tǒng)造成嚴重影響,但如果是蚊子的話,說不定還真不會??茖W(xué)家們,用數(shù)據(jù)展現(xiàn)了他們的研究成果。文末有互動投票,歡迎參與。

  每天,吉塔娃蒂·墨菲(JittawadeeMurphy)都會打開一個炎熱、上鎖的房間,這間屋子位于馬里蘭州銀泉的沃爾特·里德(WalterReed)陸軍研究所,里面關(guān)著一群攜帶瘧疾的蚊子(史蒂芬斯氏按蚊)。她給數(shù)以百萬計的蚊子提供碾碎的魚食作為食物,并且讓妊娠中的雌蚊從昏迷的小鼠肚子上吸血——它們一個月內(nèi)吸干了24只這種嚙齒動物!墨菲研究蚊子已經(jīng)20年有余,一直致力于尋找限制其所攜帶的寄生蟲的傳播方法。但是,她說,她寧愿蚊子干脆就從地球上消失。

  相信支持她的人一定有很多。每年全世界范圍內(nèi)會有2.47億人感染瘧疾,其中近百萬人會因此死亡。蚊子還會傳播黃熱病、登革熱、乙型腦炎、裂谷熱、基孔肯雅病毒和西尼羅河病毒,造成更加巨大的醫(yī)學(xué)與財政負擔(dān),最近肆虐美洲的寨卡病毒也是由蚊子所傳染。然后是蟲害的因素:它們的種群數(shù)量太過密集,甚至能讓阿拉斯加的馴鹿窒息,而現(xiàn)在正是北半球的夏天,蚊子的數(shù)量更是達到一個季節(jié)性的高峰,整個北半球的人和動物都受到它們的叮咬和侵擾。

  如果這個世界完全沒有蚊子,將會怎么樣呢?會不會有人(或者別的什么東西)會懷念它們?《自然》向研究蚊子生物學(xué)與生態(tài)學(xué)的科學(xué)家們拋出了問題,得到的答案是令人驚異的。

  目前約有3500種以蚊子命名的生物,其中只有一兩百種會叮咬或者襲擾人類。它們生存在幾乎每一塊大陸的各種棲息地上,在眾多的生態(tài)系統(tǒng)中發(fā)揮重要作用?!拔米右呀?jīng)在地球上存在了至少一億年,”墨菲說道,“它們與相當(dāng)多的其他物種一起進化。”消滅一種蚊子,可能就會讓捕食者沒有食物,或讓某種植物失去傳粉的媒介。而探索一個沒有蚊子的世界已經(jīng)不再只是想象中的實驗:人們已經(jīng)投入了相當(dāng)多的努力,就是為了消除這個最有害、最能傳染疾病的物種。

  然而科學(xué)家發(fā)現(xiàn),在很多情況下,由一種蚊子的消失引起的生態(tài)缺口很快就會被其他生物填滿。生活將會跟以前一樣,甚至還會更好。考慮到它們是主要的疾病傳播媒介,“很難說消滅它們會有什么壞處,只是保不準有點附帶損害?!币晾Z伊州立大學(xué)的昆蟲生態(tài)學(xué)家史蒂文·朱利亞諾(StevenJuliano)說。沒有蚊子的世界將會“對我們更安全”,來自巴西圣卡塔琳娜聯(lián)邦大學(xué)的醫(yī)學(xué)昆蟲學(xué)者卡洛斯·布里索拉·馬孔德斯(CarlosBrisolaMarcondes)說,“蚊子的消失對于人類而言影響重大?!?/p>

  如果蚊子全部消失,受影響最大的區(qū)域可能是北極凍原,這里居住著撮毛伊蚊(Aedesimpiger)和黑足伊蚊(Aedesnigripes)。蟲卵將會在第二年積雪融化后孵出,發(fā)展到成熟階段僅需3到4周。從加拿大北部到俄羅斯,每年都有很短的一段時間內(nèi)它們數(shù)量極其龐大,在有些地區(qū)甚至?xí)纬珊窈竦奈米釉??!斑@在全球范圍內(nèi)都是一個非常罕見的情況,”昆蟲學(xué)家丹尼爾·斯特里克曼(DanielStrickman)說。他是美國農(nóng)業(yè)部在馬里蘭州貝爾茨維爾地區(qū)的醫(yī)療和城市昆蟲學(xué)項目的負責(zé)人,他還補充道,“世界上沒有任何一個其他地方,生物的數(shù)量可以如此龐大?!?/p>

  關(guān)于如果這個生物群消失了會發(fā)生些什么,科學(xué)家們持有不同的觀點。北卡羅來納州環(huán)境與自然資源部的昆蟲學(xué)家布魯斯·哈里森(BruceHarrison)預(yù)計,若沒有蚊子作為食物,在苔原筑巢的候鳥數(shù)量將會減少50%以上。但其他的研究人員并不這樣認為。阿拉斯加費爾班克斯地區(qū)的美國漁業(yè)與野生動植物服務(wù)中心的一名野生生物學(xué)家,凱茜·庫爾比(CathyCurby)認為,北極蚊子并沒有大量地出現(xiàn)在候鳥胃部的樣品中,蠓(搖蚊)才是更重要的食物來源?!叭祟惪赡芨吖懒吮睒O凍原的蚊子數(shù)量,因為它們只是選擇性地被我們所吸引?!彼f。

  蚊子平均每天從每只馴鹿上吸取高達300毫升的血液,因而我們曾經(jīng)認為麋鹿群應(yīng)該會選擇迎風(fēng)的路線來逃離蚊群。當(dāng)馴鹿群在北極的山谷中遷移時,路線上的微小變化都會引發(fā)極大影響:它們踐踏草地、啃食地衣、輸送營養(yǎng)物質(zhì)、還會被狼群吃掉,這些最終會改變沿途的生態(tài)環(huán)境。如果將這些都考慮進來,蚊子的消失在北極地區(qū)會有相當(dāng)大的影響,但是在其他地方是否也是這樣呢?

  “蚊子很容易捕捉,而且吃起來味道還不錯。”密歇根州立大學(xué)的水生昆蟲學(xué)家理查德·梅里特(RichardMerritt)說。如果沒有了蚊子的幼蟲,會有數(shù)百種魚類不得不改變它們的食譜才能生存下去。“這聽起來很簡單,但飲食習(xí)慣這種特性已經(jīng)深深烙印這些魚的遺傳基因中?!惫锷硎?。比如說,食蚊魚(Gambusiaaffinis)是一種專門的蚊子捕食者,很擅長殺死蚊子,因此被養(yǎng)殖于稻田和泳池里作為害蟲防治的手段,沒有了蚊子,它們說不定就會滅絕。而這種魚或其他魚類的消失會對整個食物鏈的上下游產(chǎn)生巨大影響。

  此外還有很多種類的昆蟲、蜘蛛、蠑螈、蜥蜴和青蛙也會失去這一重要的食物來源。在2010年發(fā)表的一項研究中,研究者在法國卡馬格地區(qū)的公園內(nèi)噴上微生物殺蟲劑,并跟蹤觀察捕食昆蟲的毛腳燕的生存狀況。他們發(fā)現(xiàn),在噴上微生物殺蟲劑之后平均每只鳥巢會產(chǎn)2只幼鳥,而在其他對照地點則平均孵化出3只幼鳥。

  大量的捕食蚊子的鳥類很可能轉(zhuǎn)向其他昆蟲,這些昆蟲會在“后蚊子時代”大量繁殖來取代蚊子的生態(tài)位。其他的食蟲動植物可能完全不會想起它們:蝙蝠主要捕食飛蛾,而且蚊子在其腸胃內(nèi)還占不到2%?!叭绻阏谙哪芰浚泵绹膊】刂婆c預(yù)防中心的醫(yī)學(xué)昆蟲學(xué)家珍妮特·麥卡里斯特(JanetMcAllister)反問道,“你會選擇吃22盎司的蛾子牛排,還是6盎司的蚊子漢堡?”

  菜單上的選擇很多,似乎大多數(shù)昆蟲捕食者在沒有蚊子的世界也不會挨餓??磥砦米訉ι鷳B(tài)系統(tǒng)的影響還沒有大到讓人們暫時放棄把它們趕盡殺絕的想法。

  蚊子的幼蟲在全球水生生態(tài)系統(tǒng)里的構(gòu)成了可觀的生物量,它們可以存在于一切水體中,從不管是雨后的水塘,還是樹洞,或者老舊的輪胎內(nèi)。在洪水泛濫的平原,幼蟲的密度大到它們的蠕動都能在水面上引起漣漪。它們以腐爛的樹葉、有機殘渣和微生物為食。問題是,如果沒有蚊子,其他的濾食性生物是否會來替代它們?“能夠處理有機碎屑的生物有很多,蚊子并不唯一的一種,更不是最重要的一種,”朱利亞諾說,“如果你取出飛機機翼上的一個鉚釘,飛機也不可能因此停止飛行?!?/p>

  在全世界的水體內(nèi),蚊子都是生物群體中重要的組成部分。

  圖片來源:M.&P.FOGDEN/MINDENPICTURES/FLPA

  也許蚊子消失實際的效果取決于具體的水體。在北美東海岸的紫瓶子草(一種豬籠草)內(nèi)有一個大約25到100毫升的微型水域,而蚊子的幼蟲是這個小小的緊密團體中重要的成員。北美瓶草蚊(Wyeomyiasmithii)和瓶草搖蚊(Metriocnemusknabi)是唯二居住在此的昆蟲,一同住在這里的還有輪蟲、細菌和原生動物。當(dāng)其他生物掉到水里淹死后,搖蚊咀嚼其尸體,瓶草蚊的幼蟲則以殘渣為食,為植物提供比如氮一類的營養(yǎng)物質(zhì)。在這個例子中,消除蚊子可能就會影響植物生長。

  在1974年,生態(tài)學(xué)家約翰·阿迪科特(JohnAddicott,現(xiàn)就職于加拿大亞伯達省的卡里加爾大學(xué))發(fā)表了關(guān)于豬籠草內(nèi)的捕食者與獵物結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn),表明有蚊子幼蟲存在時,原生動物多樣性更加豐富。他認為,蚊子在進食時控制了原生動物中優(yōu)勢種類的數(shù)量,使得其他原生動物得以生存。而對于植物而言,更廣泛的后果仍然不得而知。

  如果蚊子提供了“生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)”——即讓人類從自然中獲益,這可能會成為繼續(xù)讓蚊子存在的強有力的理由。美國羅格斯大學(xué)新布朗斯維克分校的進化生態(tài)學(xué)家迪娜·豐塞卡(DinaFonseca)舉出蠓科的搖蚊,有時候也被認為稱為蠓科小蟲(no-see-ums)這個物種來作為對比?!叭藗儽惑房菩∠x叮咬,或者因為它們而感染病毒、原生動物或者絲蟲,就會很想消除它們,”她說,“但是因為一些蠓科蚊子是熱帶植物如可可樹的傳粉昆蟲,消滅了它們將導(dǎo)致我們沒有巧克力可吃。”

  成年蚊子依靠花蜜來給自身提供能量(只有某些雌蚊需要吸食血液來得到蛋白質(zhì)用于產(chǎn)卵),如果沒有蚊子,數(shù)千種植物就將失去一種傳粉媒介。但麥卡里斯特表示,對于人類依賴的作物而言,它們的傳粉好像沒啥用。“如果哪怕有一種讓它們留在身邊的益處,我們早就利用它們了,”她說,“我們不需要蚊子的任何東西,除了讓它們走開?!保ㄎ米樱耗阆矚g我哪一點?人類:我喜歡你離我遠一點。)

  最終,似乎沒有蚊子可以做而其他生物不能做的事情,也許除了傳播疾病——它們極其擅長于從一個動物上吸食血液,然后在扎入到另一個動物體內(nèi),這為病原微生物的傳播提供了理想途徑。

  “消除有害蚊子的生態(tài)學(xué)效果是人口會增加,這就是結(jié)果?!彼固乩锟坡f。許多生命將會被挽救,更多的人將不再受疾病的折磨,許多國家也不再被瘧疾所困擾。比如在撒哈拉以南的非洲地區(qū),消滅蚊子可能會讓國民生產(chǎn)總值增加1.3%(這是據(jù)世界衛(wèi)生組織估計每年由于疾病所消耗的GDP),這些錢可以用來加速當(dāng)?shù)匕l(fā)展。“蚊子的消失可以減少衛(wèi)生系統(tǒng)與醫(yī)院的財政負擔(dān),將用于病媒傳播疾病的公共醫(yī)療開支投入到其他需要優(yōu)先解決的健康問題上,還能降低輟學(xué)率。”世界衛(wèi)生組織駐馬尼拉的瘧疾科學(xué)家杰弗里·希(JeffreyHii)表示。

  來自佛羅里達醫(yī)學(xué)昆蟲學(xué)實驗室的生態(tài)學(xué)家菲爾·盧尼博斯(PhilLounibos)認為“消除蚊子只會暫時緩解人類的痛苦”。他的研究表明,消除一類病原微生物攜帶物種的努力都會是徒勞的,因為這個生態(tài)位缺口很快會由別的生物補上。他的團隊從佛羅里達州的垃圾場里收集了雌性黃熱病蚊(埃及伊蚊),發(fā)現(xiàn)其中一些已經(jīng)被亞洲虎蚊(白紋伊蚊)受精,而后者會攜帶多種人類疾病。這個受精過程會使雌性黃熱病蚊失去生育能力,表明了一個物種是如何取代另一個的。

  鑒于蚊子傳播疾病而導(dǎo)致的嚴重的人道主義與經(jīng)濟后果,多數(shù)科學(xué)家會認為人類總體健康的改善會超過人口增長的代價。而在生態(tài)系統(tǒng)中會造成“附帶損害”的觀點,也不會為蚊子贏得到多少同情?!懊恳环N生物在自然中都有重要作用”的浪漫觀點同樣不足以為蚊子的審判提供辯護。世界上還有蚊子,并不是人類有意留著它們肆虐,而是因為能力有限。

  因此,雖然人類會不經(jīng)意把有益物種(從金槍魚到珊瑚)推到滅絕的邊緣,但人類的萬般努力都沒能讓蚊子的生存受到嚴重影響?!八鼈儾]有在環(huán)境中占據(jù)牢不可擊的位置,”美國蚊蟲防控協(xié)會的昆蟲學(xué)家喬·康倫(JoeConlon)說,“如果我們明天就能讓它們消失,那它們所活躍的生態(tài)系統(tǒng)估計也就打個嗝,然后淡定地繼續(xù)運轉(zhuǎn),自然會有其他的物種來替代蚊子,而至于是好是壞就說不清了。

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