北美海狸入侵占据智利南部和阿根廷的森林和草原

这些啮齿动物于1946年从加拿大引入,呈指数级繁殖,并在整个南锥体地区扩张

1946年,阿根廷海军从加拿大进口了10对海狸,并将它们放生在火地岛最南端的格兰德岛,目的是“丰富”当地的动物群——以及当地的毛皮产业。

这项举措的后果是灾难性的:由于35年来的狩猎保护,并且没有天敌,海狸的数量增长了超过初始种群的5000倍,对森林生态系统造成了不可逆转的改变,并开始向大陆扩张。现在,发表在《智利自然史》上的一项研究表明,这些海狸的人口爆炸可能比预想的还要严重,因为当地居民可能需要数年甚至数十年才能注意到啮齿动物的存在及其对周围生态系统的影响。“可能有一些海狸种群在大陆和岛屿上活动,我们对此一无所知,”马加拉内斯大学巴塔哥尼亚研究所的生物学家、该研究的主要作者乔治亚·格拉尔斯告诉《大众科学》。

为了准确确定海狸是否已经到达或最近到过某个地区,格拉尔斯及其同事德里克·科克伦和胡安·卡洛斯·阿拉维纳重建了智利南部大陆地区不同地点的树木被啮齿动物攻击的日期。该团队通过计算倒下的树干中的生长轮来进行研究。“这是年轮年代学技术首次被用于确定入侵物种的存在日期,”格拉尔斯说。 伐树是海狸最具破坏性的习性之一。它们肮脏的工作留下的明显信号是:像铅笔尖一样被雕刻过的树干周围的牙齿印记。即使附近没有巢穴,你也可以判断攻击者是海狸。


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接下来,研究人员将受攻击树木的年龄与该地区首次观察到海狸的最早日期进行了匹配。结果令人不安:火地岛的海狸早在1968年就已跳跃到大陆,比它们首次被发现早了26年。“这真是令人惊讶,”格拉尔斯承认,她现在认为可能存在物种真正“隐形”的扩张,也许比之前估计的更明显。她补充说,这一发现可能会加速采取控制措施的需求。

非人类生态系统工程师
海狸是地球上第二大啮齿动物:成年海狸体重可达30公斤,长度超过一米。今天存在两种海狸:欧亚海狸Castor fiber和北美海狸Castor canadensis,后者在北美进化而来,与引入火地岛的物种相同。这两个物种都是伟大的生态系统工程师,通过切割树枝和整个树干来改造环境,以建造水坝、运河和巢穴。

自从海狸到来后,巴塔哥尼亚麦哲伦森林就再也没有相同过:许多倒下的树木,即使只是部分被砍伐,也无法在攻击中幸存下来,而北美的树木对这种损害更具抵抗力,可以反弹。海狸建造的水坝长度可达约100米,并引起洪水,对数英亩的本地植被造成严重影响。即使水坝被摧毁,积聚的泥土也会掩埋通常允许森林再生的种子。“研究表明,20年后,森林无法恢复到原始状态,而是被引入的喜草物种所取代,”格拉尔斯说。海狸的活动还会影响道路、下水道、桥梁和栅栏。

阿根廷乌斯怀亚南方科学研究中心(CADIC)分子生态实验室的研究员玛尔塔·利扎拉尔德说,当海狸失控时,它们的活动可能会在数十年甚至数个世纪内改变景观,甚至无限期地改变。她说,从最初的20只个体种群来看,估计今天仅在火地群岛就有10万到15万只海狸,尽管这个数字只是一个间接的近似值。

海狸会继续向北扩张吗?最近的证据似乎支持这种可能性。在一个尚未发表的适应性模型中,该模型考虑了有利于物种繁殖的气候条件,格拉尔斯及其同事预测,海狸可能会在南美洲殖民,至少到达南纬43度,即其最新证实位置以北约1300公里处。扩张将主要发生在安第斯山脉以西,智利一侧。

另一个加剧这种担忧的因素是海狸在不同栖息地繁殖的能力,这种技能令研究人员感到惊讶。杜克大学生物学家亚历杭德罗·皮特雷克领导的一项巴塔哥尼亚地区的研究表明,草原上的海狸种群规模和每年的后代数量都比森林环境中更大。“海狸通常与森林联系在一起,但事实证明,这是一种更具可塑性的物种,能够居住在半干旱地区,”皮特雷克告诉《大众科学》。

今天的科学家们知道引入的动物或植物物种会对生态系统产生的影响。但是,火地岛海狸从如此少的初始样本中扩张出来,代表着一次非常成功且前所未有的生物入侵。例如,1937年在芬兰放生了七只美洲海狸,十年前估计它们的数量“仅”达到12,000只。

利扎拉尔德指出,世界尽头海狸的入侵能力“是巨大的”。然而,她说,仍然没有证据表明它们能够在“近期或中期”内自行向北推进得更远。

但是,我们如何确定这一点呢?格拉尔斯认为,对受损树木的准确年代测定可能有助于评估这些啮齿动物的扩张节奏,以及监测控制其数量的努力。几位专家认为,除了在较小的岛屿上,完全根除海狸是不可能的,最实际的措施将是用选择性陷阱控制它们,这些陷阱也可以用于商业用途,出售海狸皮。“我们必须在为时过晚之前改善这个问题,”格拉尔斯说。

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