生物学家杰夫·西基奇自2002年以来一直在圣塔莫尼卡山脉国家游乐区工作。他处理过很多奇怪的事情,包括一次难忘的经历,他接到电话,让他带着麻醉枪去麻醉一个结果证明是一个三英尺高的美洲狮雕像,而不是真正美洲狮的东西。但他2020年三月的一天看到的情景是不寻常且不祥的。但这也不是那么令人惊讶。“我一直都在想”这可能会发生,他说,尽管他曾希望它永远不会发生。
西基奇设置了一个笼子陷阱,里面放着一只被车撞死的鹿,希望能抓住一只年轻的雄性美洲狮。当它奏效时,他用麻醉飞镖击晕了这只猫。但在仔细检查这只动物后,“它的尾巴看起来有点不对劲,”西基奇回忆道。他意识到,尾巴以90度角结束——一个独特的扭结,角度与几何课本中的图纸一样精确。此外,这只年轻的雄性只有一颗睾丸。第二颗睾丸没有像应该的那样下降。西基奇在这只猫的脖子上戴上了一个无线电跟踪项圈,并将其命名为 P-81,因为它是该地区第 81 只被捕获和戴上项圈的美洲狮。
P-81 不会是最后一只表现出这种遗传缺陷的美洲狮。在 P-81 被捕获后,当西基奇对来自几个不同踪迹摄像头的录像进行例行审查时,又出现了两只尾巴扭结的猫。他无法判断它们的睾丸情况,但尾巴扭结已经够糟糕的了。对于这个小型顶级掠食者群体来说,这是一个令人担忧的预兆,它们属于美洲狮的一个亚种,俗称美洲狮、豹子、美洲豹或山狮。
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自从科学家上次在美洲狮身上发现类似这样的遗传缺陷以来,已经过去了 30 多年。那时,它们发生在全国各地,发生在不同的美洲狮亚种,即佛罗里达豹身上。尽管时间和空间上存在差距,但这些美洲狮正在重现佛罗里达豹表现出的两种完全相同的缺陷——这些缺陷曾被预测会导致它们走向灭绝。“这当然是一个糟糕的迹象,”新星东南大学的遗传流行病学家斯蒂芬·J·奥布莱恩说,他曾与佛罗里达州官员合作拯救佛罗里达豹。“这是一个警钟。”
拯救佛罗里达豹需要人类的非凡干预。拯救圣塔莫尼卡美洲狮将需要另一种非凡的人类努力——但类型不同。幸运的是,好莱坞有一只猫正在帮忙,在俯瞰好莱坞山的标志性标志附近徘徊。
早在 1700 年代,美洲狮就遍布北美和南美洲。如今,它们的分布是零星的,但它们的种群仍然从加拿大延伸到阿根廷。美洲狮在任何地方都不完全相同——存在轻微的遗传差异——但它们的所有成员都是沉默的猎手、迅速的刺客和顽强的战士,拥有为速度而生的修长、精干的身体。雄性从鼻子到长而粗壮的尾巴尖端测量长度为 6 到 8 英尺;雌性长度为 5 到 7 英尺。在短跑中,它们的速度可以达到每小时 50 英里。美洲狮是独居动物。它们单独狩猎,白天睡觉,黄昏时分出来寻找猎物。在野外,它们可以活大约十二年,前提是它们没有被车撞死或被另一只美洲狮杀死。

圣塔莫尼卡美洲狮 P-81 具有与近亲繁殖相关的遗传缺陷,包括尾巴扭结。图片来源:国家公园管理局
当美洲狮出生时,它们是可爱的小毛茸茸的斑点皮毛球。然而,一旦完全长大,它们的一切都尖叫着“掠食者”。美洲狮的身体适应于狩猎,骨骼轻巧而坚固,可以固定厚实的肌肉。美洲狮的后腿比其他大型猫科动物更长,这使得它们能够垂直跳跃高达 15 英尺,水平跳跃高达 45 英尺。这种惊人的跳跃能力使它们能够从上方,仿佛从天而降般地突然袭击猎物。美洲狮粗壮的尾巴使其在如此长距离的跳跃中保持平衡。如果被猎杀的动物试图逃跑,猫科动物的大爪子——近五英寸宽——可以为转弯提供良好的牵引力,这在追逐过程中绝对是一个优势。当猫准备好杀死猎物时,它缩回的爪子会弹出,抓住它抓住的任何东西。它用强有力的下巴用力咬住,下巴顶部有 16 颗牙齿,底部有 14 颗牙齿。
美洲狮在其生态系统的健康中发挥着至关重要的作用。它们控制着猎物种群的数量。而且由于它们很少一次性吞食猎物,而是喜欢吃饱后将剩余部分藏起来供以后食用,因此它们的残羹剩饭成为 200 多种鸟类和哺乳动物的现成食物。然后昆虫会移入,有些昆虫会在那些遗留的尸体中度过一生。昆虫分解剩余物,将养分释放到土壤中。
然而,为了使这个复杂的链条发挥作用,猫科动物需要大量的漫游空间。雄性美洲狮的活动范围约为 150 平方英里;雌性为 65 平方英里。而这正是圣塔莫尼卡山脉的美洲狮遇到麻烦的地方。
由于它与广阔的洛杉矶接壤,占地 153,000 英亩的圣塔莫尼卡山脉国家游乐区被认为是美国最大的城市国家公园。它的山谷已被混凝土覆盖,形成了美国最繁忙的一些高速公路,这些高速公路为仍在不断增长的住宅和商业建筑混合体提供服务。每一个新的住宅开发项目或购物中心都会在这里蚕食 5 或 10 英亩,甚至 15 英亩的土地,使景观和美洲狮种群支离破碎。最糟糕的是,这种支离破碎将雄性与具有生殖能力的雌性分隔开来。结果,美洲狮的约会对象范围变得非常小——有点像佛罗里达豹的情况。
大多数佛罗里达豹生活在毗邻大沼泽地的低洼、潮湿的景观中,被称为大柏树国家保护区。它们是西班牙探险家和早期定居者称为“狮子”或“山猫”的美洲狮的最后残余。它们曾经漫步在整个东南部,但到 1980 年代,佛罗里达豹是密西西比河以东唯一的美洲狮。随着佛罗里达豹栖息地的丧失和它们首选猎物的逃离,它们的数量锐减,直到不超过 30 只。一些估计认为这个数字只有个位数。在如此小的种群中,近亲繁殖是不可避免的。父亲与女儿交配,兄弟与姐妹交配,母亲与儿子交配。很快它们就产生了尾巴扭结和睾丸未降的后代。有些甚至患有房室间隔缺损——心脏上有孔。这就像它们撞上了一堵生物学砖墙。
遗传多样性确保了一个物种能够生存和适应不断变化的环境。如果没有它,传染病很容易消灭整个群体。佛罗里达豹的遗传缺陷是看不见的退化的可见标志。根据奥布莱恩的说法,雄性佛罗里达豹精子的正常比例为 6%,发育畸形比例为 94%。一些专家提出了圈养繁殖计划,以增强佛罗里达豹种群。这个想法是捕捉野生的佛罗里达豹幼崽,在特殊设施中饲养,在那里可以对它们进行选择性繁殖,以创建一个遗传多样化的种源种群,可以重新引入野外。但该计划从未启动,因为所有本应用于繁殖的幼崽都被证明患有缺陷。
最终,州政府官员说服美国鱼类和野生动物管理局批准了一项史无前例的实验。1995 年,他们派遣了一位名叫罗伊·麦克布莱德的专家追踪者,从德克萨斯州捕获了八只雌性美洲狮,并将它们带回佛罗里达州,将它们释放到野外与雄性佛罗里达豹交配。他们认为这个计划可能会奏效,因为这两个亚种可能在过去就杂交过,那时它们的活动范围重叠。果然,八只雌性中有五只产下了没有缺陷的杂交后代。健康的后代在佛罗里达豹中引发了一场婴儿潮。现在,估计有 130 到 200 只成年佛罗里达豹在佛罗里达州剩余的荒野中徘徊。

图片来源:Mapping Specialists;来源:“自然结构和人为碎片化的美洲狮种群之间的遗传源-汇动态”,作者:Kyle D. Gustafson 等人,发表于《保护遗传学》,第 20 卷;2018 年 12 月(加利福尼亚地图参考);“主要都市区美洲狮的生存和竞争性死亡风险”,作者:John F. Benson、Jeff A. Sikich 和 Seth P. D. Riley,发表于《生物保护》,第 241 卷;2020 年 1 月(美洲狮活动范围参考)
以前从未尝试过类似实验的一个原因是担心它会结束《濒危物种法案》提供的法律保护。批评者担心,佛罗里达豹和德克萨斯美洲狮杂交产生的后代可能不被视为佛罗里达豹,因此不符合保护资格。美国鱼类和野生动物管理局发布了一项临时规则,以便实验可以进行。另一个担忧:美洲狮独特的基因会淹没佛罗里达豹的遗传物质。尽管它们是同一物种的猫,但科学家表示,它们具有遗传标记,表明它们是彼此不同的亚种。
然而,之后,两项不同的研究确定没有发生基因淹没。一项研究检查了自 1981 年以来收集的近 600 只个体佛罗里达豹的遗传样本,并追踪了当时所有活着的佛罗里达豹的血统,将它们与引入德克萨斯猫后出生的佛罗里达豹进行了比较。该研究发现,佛罗里达豹种群增加了三倍,遗传多样性增加了一倍,生存和适应性指标得到改善,近亲繁殖的相关性下降。在未来,佛罗里达豹将需要每 20 年引入五只德克萨斯美洲狮,以防止近亲繁殖并降低灭绝风险,前提是随着人们快速开发景观,它们有生存空间。
但是,尽管佛罗里达豹的“基因拯救”计划非常成功,但加利福尼亚州的美洲狮需要完全不同的干预措施,因为它们的栖息地碎片化限制更大。专家表示,解决其遗传缺陷问题的方案就在家门口。它需要更多的混凝土,而不是更少。
约翰·本森在撰写一篇关于圣塔莫尼卡山脉两个美洲狮种群未来的研究报告时,想到了佛罗里达豹的遭遇,这两个种群已被人类从附近自然区域的较大群体中隔离开来。具体来说,该研究试图预测它们在 50 年内灭绝的可能性。本森当时是加州大学洛杉矶分校拉克雷茨加州保护科学中心的野生动物生态学家,他曾在佛罗里达州鱼类和野生动物保护委员会工作期间研究过佛罗里达豹,因此他了解这个故事。他将佛罗里达豹的遭遇视为美洲狮的警示故事。与各种类型的美洲狮合作的研究人员知道,他们正在处理具有超凡魅力的巨型动物,外行人通常将其视为长大的家猫。事实上,他们正试图管理大型顶级掠食者,每只掠食者都有自己独特的个性和特定需求。美洲狮往往难以捉摸,并且不愿靠近人类,这进一步使了解它们的工作变得复杂。由于动物的体型,公众有时会害怕它们,这给生物学家带来了政治压力,要求他们尽量减少因增加种群的保护工作而可能引起的对抗风险。
当本森、西基奇、西基奇的国家公园管理局同事塞思·莱利及其同事发表论文时,他们描述了几个不同的情景。根据计算机模型,“它们的繁殖相当好……而且种群将保持稳定,”本森说。该研究发现,灭绝的可能性仅为 16% 到 21%,这得益于它们的灌木丛栖息地和猎物的可用性。“尽管周围有很多开发项目和道路,但在圣塔莫尼卡山脉内部,大约 90% 的区域仍然是自然的,或者相对如此,其中一半实际上是公共拥有的,”莱利说。
莱利指出,问题在于“圣塔莫尼卡山脉本身对于在遗传或人口统计学上可行的种群来说不够大,而且它们与其他附近的自然区域的联系也不够好。”当作者考虑到美洲狮种群中缺乏遗传多样性时,建模结果发生了巨大变化,因为科学家将其称为“近亲繁殖衰退”。圣塔莫尼卡山脉种群和奥兰治县圣安娜山脉种群已经具有有记录以来最低的美洲狮遗传多样性——除了 1995 年的佛罗里达豹。本森说,在考虑到遗传多样性不足后,模型的每次运行都发现,一旦近亲繁殖衰退开始,这些猫科动物可能会在 50 年内灭绝。
本森及其合著者在论文发表时并不知道遗传缺陷的最初迹象会如此迅速地出现。但他们知道这种情况最终可能会发生,因为自 1950 年以来,改善美洲狮遗传多样性的最大障碍一直在阻碍它们的道路。
洛杉矶是一个高速公路城市,其中最大的一条是 101 号美国国道,这是一条主要的南北向路线,连接洛杉矶与旧金山和太平洋西北地区。这条公路的宽度在 8 到 10 个车道之间变化,每天的车辆通行量约为 300,000 辆。这条高速公路阻止了圣塔莫尼卡山脉的美洲狮穿越到 2,970 平方英里的洛帕德雷斯国家森林中与更大的美洲狮种群交配。莱利说,一旦生物学家开始在他们在圣塔莫尼卡山脉监测的十几只左右的美洲狮身上安装无线电项圈,他们就会跟踪雄性美洲狮,当它们到达 101 号公路时,看到车流如河,然后又折返回去。“我们在那里为它们提供的栖息地似乎不错,”莱利在谈到圣塔莫尼卡山脉的猫科动物时说。“它们能找到大量的鹿。”但由于 101 号公路,它们唯一的潜在配偶是近亲,这导致了近亲繁殖。

艺术家效果图中显示,将在 101 号高速公路上建造的野生动物桥梁将是世界上最大的。图片来源:Living Habitats LLC 和国家野生动物联合会
然后在 2009 年,奇迹发生了。他们捕获和戴上项圈的第 12 只美洲狮 P-12 找到了一种穿越道路的方法,在被称为自由峡谷的地区,高速公路两侧都有自然栖息地。“那是一件非常重要的事情,”莱利回忆说,“因为他不仅穿越并幸存下来,而且还繁殖了后代。”
此后,又有少数其他美洲狮效仿了 P-12 的做法,主要是在夜间交通较少的时候。莱利说,有一只美洲狮弄清楚了如何使用 101 号公路下的一个 6 英尺宽的涵洞穿越,并在不到一年的时间内穿越了 42 次。但随后那只猫死于森林火灾造成的伤害,此后没有其他猫踏入那个又长又黑的涵洞。
对于加利福尼亚州的生物学家来说,试图通过卡车将圣塔莫尼卡美洲狮运送到美洲狮种群更多样化的地方,或者像佛罗里达州官员那样将来自更多样化种群的个体运来与圣塔莫尼卡美洲狮交配,似乎是太多的人为干预,对野生动物造成创伤的风险也太大。尽管如此,反复的穿越还是给了科学家们一个帮助圣塔莫尼卡美洲狮的想法:为它们建造一个安全的穿越 101 号公路的地方。这样,这些猫科动物将重新与北部内华达山脉更大的美洲狮种群连接起来,这将使它们能够找到能够提高较小群体遗传多样性的配偶。
鱼类和野生动物管理局以及交通部门官员考虑了隧道的想法,但拒绝了。这将花费太多的钱,并且会对使用高速公路的驾驶员造成太大的干扰,而且无法保证动物会使用它。只剩下一个选择:一座高架桥,它将高耸于 101 号公路之上,并允许高速公路两侧的美洲狮随意来往。在两端建造的围栏将引导美洲狮走向高架桥,这样它们就不会误入车流。这样就不需要人类捕捉和移动猫科动物。“理想情况下,如果我们为它们建造了这个植被覆盖的高架桥,它们会自己完成的,”西基奇说。
国家公园管理局官员在咨询了野生动物通道专家和加利福尼亚州交通运输部(简称 Caltrans)后,提出了一个 165 英尺宽的高架桥的计划,该高架桥位于 101 号公路路面之上 16 英尺处。西基奇说,北端连接到一个山坡,当高架桥到达南侧时,它会稍微向下倾斜。如果建成,它将成为世界上最大的野生动物桥梁,估计耗资 8700 万美元。通道将按照周围乡村的风格建造和景观美化,并设有隔音屏障,以降低下方嘈杂的交通噪音。
生物学家们得出的结论是,高架桥的最佳位置将是 P-12 首次穿越的地方,即自由峡谷中高速公路两侧都有天然灌木丛的地方。猫科动物可以在白天或晚上的任何时间使用它,而不用担心被车撞死。这条高速公路两侧的土地已经受到保护。更妙的是,它与该连接点北部和南部的广阔受保护栖息地相连,因此使其成为解决圣塔莫尼卡山脉内部连通性的可行方案。理想情况下,猫科动物甚至不会意识到它们身处人为结构之上。
保护主义者最早于 1950 年代在法国尝试了这种野生动物高架桥,它们在欧洲越来越受欢迎。它们也开始在美国流行起来。例如,2018 年,犹他州开放了一座 320 英尺 x 50 英尺的桥梁,允许驼鹿、麋鹿、鹿和其他野生动物跨越盐湖城附近六车道的 80 号州际公路。自由峡谷大桥只有一个问题:加州交通运输部没有为建造一座主要使用者是猫科掠食者的空中高速公路预留资金。这就是纸板猫发挥作用的地方。
贝丝·普拉特来自国家野生动物联合会,曾在优胜美地国家公园和黄石国家公园工作过,因此她习惯了荒凉的荒野地区及其野生动物。当她得知与广阔的洛杉矶相邻的山脉中竟然有美洲狮时,她“感到震惊”,她回忆说。“它改变了我看待野生动物的方式。”在普拉特成为该环保组织加州区域中心的区域执行主任后,她与圣塔莫尼卡山脉国家游乐区的生物学家取得了联系,询问她的组织是否可以提供任何帮助:“他们说,‘好吧,我们正在尝试建造这条小通道。’”
她会见了加州交通运输部官员,讨论此事。“加州交通运输部给予了非凡的支持,”她说。“他们告诉我,‘我们没有钱,但如果你给我们钱,我们就建造它。’”他们达成了一项协议,其中 80% 的资金(超过 6900 万美元)将来自私人捐助者,另外 20% 来自公共保护项目资金。他们不需要在开始工作前筹集到所有资金。
国家野生动物联合会为这 80% 的资金发起了一项筹款活动,称之为“拯救洛杉矶美洲狮”,并挑选了一个肯定会吸引公众同情心的吉祥物:一只雄性美洲狮 P-22,它在 2012 年出人意料地在格里菲斯公园(靠近著名好莱坞标志)安家落户。基因测试确定这只猫来自圣塔莫尼卡山脉种群,这意味着它穿越了 101 号公路和另一条主要高速公路 I-405 才到达现在的家。尽管地处城市环境,格里菲斯公园还是为 P-22 提供了充足的食物和白天躲藏的地方。但它是这个六平方英里城市公园中唯一的美洲狮,这使得 P-22 成为活动的理想之选。“我们谈论的是一个注定永远找不到女朋友的孤独单身汉,”普拉特说。“他已经被公众接受了。我们有完美的、容易引起共鸣的受害者。”
普拉特制作了一个 P-22 的真人大小的纸板剪裁,她带着它参加洛杉矶和其他地方的筹款活动。她说服了演员肖恩·潘和加利福尼亚州众议员亚当·希夫等知名人士与它合影,从而吸引了更多人关注美洲狮的困境。她说,该项目的消息已在网上疯传:“我们收到了来自伦敦、佛罗里达州的捐款。一对从未去过加利福尼亚州的堪萨斯夫妇向我们捐赠了 50 万美元。”洛杉矶甚至每年十月都会庆祝“P-22 日”,举办许多庆祝活动,以筹集资金并提高人们对美洲狮困境的认识。去年秋天,该节日像许多活动一样被迫改为线上举行。普拉特说,这需要对活动采取更具创意的做法。“我们请了一些游戏开发商来创建一个游戏界面。”其中一款游戏的主角是 P-22,它使用喷气背包逃离公园。
有些人质疑高架桥的价值,尽管人数不多。普拉特回忆说,在环境评估期间,“有 8,000 多条评论支持该项目,只有 15 条反对。”人们从政治光谱的各个方面团结起来支持这项事业,因为人们喜欢动物,而且“这是一个可以切实解决的问题,”她说。
截至 5 月,筹款额已达到 4400 万美元,足以使该项目进入最终设计和工程阶段。然后在 7 月,州长加文·纽瑟姆批准了一项州预算,其中包括为自由峡谷野生动物通道拨款 700 万美元。加州交通运输部预计最早将于 11 月破土动工。目标是在 2024 年之前开放高架桥供美洲狮使用。
普拉特说,他们没有针对猫科动物的 B 计划,也不认为他们需要 B 计划。她说,未达到其资金目标“只会推迟破土动工,而不会取消该项目,但我们甚至没有预料到目前会有任何延误。”
但现在 P-81 和其他两只尾巴扭结的猫科动物已经出现,筹款活动已成为一场拯救圣塔莫尼卡美洲狮的竞赛,以免它们病入膏肓。“它们的遗传多样性可能会继续受到侵蚀,”本森说。“没有人能说清楚什么时候可能会导致灭绝。你不想等到为时已晚。”另一方面,他反思道,“如果我们能够在洛杉矶附近保护大型食肉动物,我认为这对我们能够在全国其他地方做同样的事情来说是个好兆头。”