当苏珊·韦勒在 20 世纪 80 年代前往厄瓜多尔研究灯蛾时,她发现了大量的昆虫。十年后,现任内布拉斯加大学州立博物馆馆长的韦勒重返该地进行后续研究。但她要寻找的蛾子已经消失了。
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“就在那段时间里,我采集过的地区已经发生了变化。森林被砍伐了……全新的城市拔地而起。我试图回到其他历史采集地点进行采集,但这些地点已不复存在。它们变成了停车场,”她说。
在全球范围内,科学家们越来越意识到昆虫世界的情况不容乐观。越来越多的报告陆续传来,不仅是蝴蝶和蜜蜂,还有远不如它们那么有魅力的虫子和甲虫,它们的数量也出现了令人不安的变化。最近,来自美国和墨西哥的一个研究团队报告称,1976 年至 2013 年间,在波多黎各的特定地点采集的昆虫和其他节肢动物的重量出现了惊人的下降。
有些人将这种明显的趋势称为昆虫末日。虽然情况还不够清晰,无法断定这是否是夸张的说法,但已经足够清楚地促使许多人呼吁开展全面努力,以了解更多信息并采取适当的行动。
“我会说生物量和多样性的昆虫数量下降是真实存在的,因为我们看到在不同的地点、不同的群体中都重复出现了这种情况,”韦勒说。“但这是末日吗?这部分更难辨别。”
“我们确实知道我们有一些下降,一些非常令人担忧的下降,”康涅狄格大学生态学和进化生物学教授、2018 年《人类世百科全书》中关于昆虫生物多样性趋势一章的作者戴维·瓦格纳附和道。“更大的问题是,‘为什么?’”他说。“这非常重要。在了解问题所在之前,你无法解决问题。”
无名英雄
许多人倾向于将动物视为大型、毛茸茸、惹人喜爱的生物。但事实上,昆虫才是 动物生命的主要形式。迄今为止,已描述的物种接近一百万种——相比之下,哺乳动物只有区区 5,416 种。而且,根据你询问的对象,昆虫学家怀疑实际上可能存在两到三十倍之多。
不仅如此,昆虫还是生物世界的关键, выполняют 多项使生命成为可能的功能。
昆虫为各种植物授粉,包括许多人类赖以生存的食物。它们还在其他重要工作中发挥着关键作用,包括将死亡的物质分解成新生命的组成部分、控制杂草和为药物提供原材料。它们还为各种其他动物提供食物——事实上, 波多黎各 的研究表明,以昆虫为食的青蛙、鸟类和蜥蜴的密度下降与昆虫数量的直线下降平行。
总而言之,昆虫每年至少为美国经济提供570 亿美元的服务。
应用昆虫学家海伦·斯帕福德说:“它们是大多数生态系统中默默无闻的英雄,她帮助撰写了美国昆虫学会 2017 年关于濒危昆虫物种的立场声明。”
实际问题
那么,想象昆虫可能陷入困境,这令人不安。但是,一系列研究,加上轶事证据,越来越表明,用哈珀·亚当斯大学昆虫学家西蒙·莱瑟的话来说,情况“不应该是这样的”。
在 20 世纪 90 年代,世界各地开始出现关于传粉媒介消失的报告。2006 年,研究人员报告称,在英国,被灯光陷阱吸引的蛾子数量急剧下降。2010 年,一次国际萤火虫专家聚会报告称,令人不安的下降趋势。2017 年,科学家报告称,1989 年至 2016 年间,德国 63 个自然保护区的昆虫生物量下降超过 75%。一份2018 年人口普查发现,加利福尼亚海岸的帝王蝶数量大幅下降。今年早些时候来自澳大利亚的轶事证据也表明,那里的昆虫数量也在下降。
全球范围内,2014 年对全球生物多样性和丰度下降情况的总结估计,无脊椎动物的丰度下降了 45%,其中大部分是昆虫。从欧洲和美国的熊蜂,到非洲的真菌象鼻虫,许多个别物种和物种群体的数量正在下降,甚至面临灭绝的威胁。
“我认为所有指标都表明,世界各地的昆虫和无脊椎动物确实存在数量下降的问题。” – 斯科特·布莱克“过去十年发表的大部分研究都表明,种群、昆虫物种或生物量都在下降,而且我们看到这种情况在德国、赤道地区或美国都持续发生,”无脊椎动物保护非营利组织 Xerces Society 的执行主任斯科特·布莱克说。“我认为所有指标都表明,世界各地的昆虫和无脊椎动物确实存在数量下降的问题。”
复杂的情况
虽然这些结果令人不安,但它们并非决定性的。在某些情况下,它们可能表明特定昆虫物种或特定地点特征面临的问题,而不是总体趋势。完全有可能有些结果甚至不能证明存在局部问题:例如,被灯光吸引的蛾子数量稀少可能是选择压力的结果,这种压力有利于那些不被灯光吸引的个体。
然而,有很多理由预期数量会下降。杀虫剂的广泛使用是一个显而易见的原因。其他原因包括栖息地丧失和退化;特定昆虫赖以生存的食物和住所的植物或动物数量下降或消失;外来物种的取代;空气、水和光污染;昆虫疾病的全球传播;气候变化;甚至,瓦格纳说,化石燃料燃烧引起的硝化作用。
尽管如此,随着人类足迹的扩大,在某些地方,某些昆虫的数量正在上升。例如,莱瑟报告称,近年来,与英国树木相关的蛾子数量有所增加,英国一直在开展植树造林。环境条件的变化导致了北美地区危害树木的昆虫(如山松甲虫)的激增。在美国的日本甲虫、欧洲的亚洲大黄蜂和南非的多食性小蠹等外来物种往往在新领地入侵时显示出快速的种群增长。
“情况相当复杂,”莱瑟说。“有些昆虫似乎确实遇到了麻烦。其他昆虫则不然。”
斯帕福德最近离开了夏威夷大学植物与环境防护科学系的一个教职职位,转而攻读公共管理专业的毕业工作,她的态度不那么模棱两可。
她说:“现在有一些很好的证据表明昆虫数量和昆虫多样性正在大规模下降。”“我的简短回答是肯定的,我认为现在有足够的证据表明我们真的应该关注这个问题。”
该怎么办?
芬兰自然历史博物馆的佩德罗·卡多佐和同事们已经查明了七个障碍,这些障碍限制了我们保护昆虫和其他无脊椎动物的能力,并提出了从改进研究协议到改进营销等多种策略来克服这些障碍。
许多科学家说,首先,我们需要更好地掌握目前存在的物种和数量,以便我们有一个衡量变化的基线,并了解可能需要保护什么。
科学家们呼吁通过在同一地点重复进行的时间研究,更好地了解丰度和多样性的趋势。“昆虫既异常多样化又鲜为人知,”保护国际快速评估项目主任特隆德·拉森说。他的组织正在努力通过评估世界各地热带地区的昆虫生物多样性来尽自己的一份力量——发现了数百种以前不为科学界所知的昆虫物种——这随后影响了该组织围绕保护的优先事项。
其次,科学家们呼吁通过在同一地点重复进行的时间研究,更好地了解丰度和多样性的趋势,在几十年前建立基线的地区进行重新取样。
“我们有估计,但尚未对所有昆虫物种进行全面评估甚至鉴定,”斯帕福德说。“如果一个地方在很长一段时间内没有得到充分的研究,我们就没有真正好的数据来得出结论。”
在记录到数量下降的地方,下一个重要步骤是弄清楚它们发生的原因。由于昆虫繁殖速度很快,并且很容易受到环境条件变化的影响,因此将长期趋势与当地种群的临时波动区分开来可能是一个挑战。
“我们需要]确定它在哪里发生,变化的幅度,究竟是谁在下降以及致病因素是什么,”瓦格纳说。事实上,他计划改变自己的研究计划,更多地关注寻找历史数据集并重复调查以评估随时间的变化。
公众角色
与此同时,自然资源保护主义者也在呼吁提高普通民众对昆虫价值的认识。
对我们许多人来说,昆虫的缺点——叮咬、蜇伤、疾病、作物损失——导致了一种“摆脱困境”的心态。倡导者说,我们需要认识到昆虫提供的总体生态效益,并像保护犀牛、灰熊和后院鸟类一样努力保护它们。例如,提供栖息地走廊和“垫脚石”,以及以生态友好的方式管理公共土地等策略,可以帮助减轻气候变化因环境条件变化而增加的对昆虫的其他压力。
“关于昆虫或无脊椎动物保护的一件事非常棒,也是我感到鼓舞的原因之一[是]任何人都可以采取行动,”布莱克说。“我们应该保护北极熊、孟加拉虎和狼,人们应该资助那些从事这项工作的团体——这些魅力四射的大型动物也非常重要。
“但昆虫的妙处在于,任何人都可以帮助它们。如果你有一个小院子,如果你是农民,如果你是自然保护区管理者,如果你在交通部门工作,你可以努力管理植物,为传粉媒介提供食物。我们可以在整个景观中做到这一点,我们需要这样做。”
从长远来看,斯帕福德认为教育至关重要。“我认为培训教师更好地了解昆虫在系统中的作用将非常有帮助,然后教师有望与学生分享这些信息,”她说。“然后只是帮助公众了解昆虫在他们日常生活中的重要性,不仅仅是[作为]害虫,而是作为重要的服务提供者。”
瓦格纳说,公民科学在评估世界各地昆虫的状况方面可以发挥“非常非常”重要的作用,特别是那些被认为是理想或有吸引力的物种,这些物种最有可能引起非科学家的兴趣(并且可以被非科学家识别)。
他说:“这显然是最大的数据生成器之一。”“科学界不可能资助遍布整个地球表面的研究并监测所有昆虫。我们希望获得关于海报儿童类型的昆虫——蜜蜂、蝴蝶、蛾子、一些更具魅力的物种——的合理数据的唯一方法是利用公民科学家。”
一些这样的努力已经存在。Xerces Society 列出了几个公民科学家机会,包括跟踪北美地区的熊蜂或蜻蜓,计算加利福尼亚州越冬的帝王蝶,以及观察美国西部繁殖的帝王蝶。萤火虫观察也欢迎公民参与萤火虫计数。
斯帕福德说:“如果人们有技能、时间和热情,我认为这真的可以帮助填补一个关键的空白。”
即使关于数量下降的进一步报告不断涌现,布莱克也强调,做一些事情的机会也在不断涌现。
他说:“这可能是厄运和悲观,” “[但]如果我们能够开始遏制气候变化,我们可以尽一切可能来维护生物多样性,走出去种植鲜花,停止使用杀虫剂,与你的公园部门交谈,让他们改变做法并种植栖息地——如果我们都共同努力,我希望我们能够做出真正实质性的改变。”
