科学松鼠会 » Ent http://songshuhui.net 剥开科学的坚果,让科学流行起来 Thu, 16 Nov 2017 23:25:26 +0000 zh-CN hourly 1 http://wordpress.org/?v=4.3.13 http://songshuhui.net/wp-content/uploads/cropped-songshuhui-32x32.jpg » Ent http://songshuhui.net 32 32 被发现的时候,这种人类的亲戚已经快要消失了 http://songshuhui.net/archives/99056 http://songshuhui.net/archives/99056#comments Tue, 07 Nov 2017 23:51:26 +0000 http://songshuhui.net/?p=99056 本文作者:Ent

本文来自果壳网,链接在这里

当他们赶到那只红毛猩猩身边的时候,它已经快死了。

2013年11月,在苏门答腊的达巴奴里做研究的生物学家马修·诺瓦克听说有一只红毛猩猩走出丛林,入侵了附近的果园。等他和兽医赶到时,这只猩猩已经被村民打得遍体鳞伤,脸上和手上到处都是刀痕。虽然诺瓦克和他的同事竭尽全力,八天后,这只猩猩还是死去了。

它是一个新的红毛猩猩物种,达巴奴里猩猩(Pongo tapanuliensis sp. nov.)。

图片来自论文

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红毛猩猩曾经只是单独的一个物种。2001年,研究者同意应当把它分成两种:婆罗洲猩猩和苏门答腊猩猩。前者现存约105000只,后者14000只。但诺瓦克用了四年去证明红毛猩猩其实还有第三种,论文发表在了今天的Current Biology上。虽然达巴奴里猩猩分布于苏门答腊岛上,但是它和隔着大海的婆罗洲猩猩亲缘关系较近,反而与北方仅仅相距一天路程的苏门答腊猩猩亲缘关系较远。

图片来自Science

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达巴奴里猩猩在头骨形状、牙齿和下颚上都和其他猩猩有明显的差异,体毛更卷,胡须更明显;它生活的地点也更偏高山,食物和北方亲戚不同,雄性的鸣叫更高昂。最有趣的是它的基因组成:这只达巴奴里猩猩虽然核基因组与线粒体都接近婆罗洲猩猩,但它的Y染色体反而近似于邻居苏门答腊猩猩。红毛猩猩的雌性不爱挪窝,基因扩散主要靠雄性,看起来两群猩猩分道扬镳之后很长时间里依然时不时有对方的雄性“入赘”,并带来少量的基因流动。不过这个流动在几万年前减少并最终断绝了,可能是因为多峇湖火山的喷发,也可能是因为人类的到来。

而如果达巴奴里猩猩是一个新物种,那就意味着它是所有大猿里最濒危的一个物种——只剩下800只。

发现一个物种需要拆成几个新物种,这件事情喜忧参半。一个动物物种可以等同于一个基本独立的基因库,保存了一段独一无二的历史。今天的生物学基本上没有哪个领域不依赖于跨物种对比,比较几段历史之间的相同和不同对研究者有莫大的帮助。

可是,这也意味着每个物种自己的数量、分布范围和多样性要比过去以为的少。换言之,保护起来更难得多了。因为严重的栖息地破坏,苏门答腊猩猩已经是极危(CR),从中分出来的达巴奴里猩猩又会是什么状态呢?

达巴奴里猩猩的基因组里发现了相当长的纯合片段,这意味着它们可能已经不得不开始近亲交配。好消息是,因为山地崎岖,还有生物学家盖布瑞拉·弗雷德里克森在十年前的努力,这里没有官方的森林开发项目。坏消息是,道路建设、违法开荒、猎杀和红毛猩猩贸易这几个“常规”危险依然存在,更不要说开篇提到的人兽冲突。这一区域还有一个水电计划,水坝本身会影响它8%的栖息地,但更大的问题是可能会影响到东部和西部森林相连接的走廊,让本来已经不大的森林进一步碎片化。

当我们发现这种红毛猩猩的存在时,它已经快要消失了。

但和四年前的诺瓦克不同,我们还有能做的事。

参考文献

Nater et al., Morphometric, Behavioral, and Genomic Evidence for a New Orangutan Species, Current Biology (2017)

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彼岸驶来的幽灵船,搭载了怎样的访客? http://songshuhui.net/archives/98915 http://songshuhui.net/archives/98915#comments Mon, 23 Oct 2017 23:55:55 +0000 http://songshuhui.net/?p=98915 本文作者:Ent

本文是ImagineNature的一部分。ImagineNature是一个写作训练:为现实中的自然故事赋予抒情性。我们认为,科学不仅是严密与准确的,也富于美感。我们能体验,我们要讲述。这是科学,也是诗。

2013年3月22日,美国华盛顿州长滩市的岸边飘来了一艘小小的渔船。船上空无一人。

人们在它长满贝壳和藤壶的船身上依稀辨认出了“斎勝丸”三个字。这是一艘日本渔船,2011年东日本大震灾中被海啸卷走,在太平洋上漂泊了整整两年都没有沉没,最终抵达七千公里之外的大洋彼岸。

这不是奇迹。奇迹在于,人们在船舱里找到了乘客。

条石鲷(Oplegnathus fasciatus)是一种原产西北太平洋的石鲷科鱼类,生活在深度10米的暖水岩礁里,以礁石上的贝类和甲壳类为主食。它并非大洋鱼类,远离岸边就找不到食物,正常情况下无论如何也不应该出现在美国西海岸的。

但在这艘被海水灌得半满的渔船里,几条幼年条石鲷活了下来。它们长度仅仅10厘米,推算下来大概是刚孵化就被海浪掀进了船舱里,几乎全部生命都在这狭小的空间里度过,只依靠舱壁上的生物存活。这块小小的移动礁石载着鱼儿跨越空无一物的开阔海域,历经七百多天日晒雨淋,终于抵达新世界——

——迎接它们的是神情严肃的环境官员。在美国,条石鲷是入侵物种。

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华盛顿州渔业部的工作人员找到了四条鱼,将它们逐一安乐死,交给当地大学的实验室研究。但还有一条漏网的鱼被当地居民装在水桶里带到了城市大厅。他们知道不能就地放生,为浅海生态引入新捕食者的后果是难以预料的;但用死亡给一段如此漫长的新世界之旅画上终点,又显得不太对劲。最终,长滩市水族馆接纳了这个来客,现在它依然生活在馆中。

而故事当然也并未结束。四年过去了,各种来自彼岸的废墟依然陆陆续续在北美登陆,毫无停止的迹象:碎木头,箱子,浮标,破船,甚至是整块的钢筋混凝土码头。在一篇新发表的《科学》论文里,俄勒冈州立大学和威廉姆斯学院的研究者观察记录了634块海啸带来的废弃物,并在其上找到了289个来自日本的物种。没有任何一个物种此前有过跨越大洋的记录。

第一作者James Carlton说,原因还是人。1933年那里也曾发生过一次大海啸,但彼时的海边只有村庄点点;到了2011年,岸边早已遍布城市、港口和基建,到处都是可以被冲走的东西。当海啸到来时,人类的港湾就分崩离析,化身成生物的幽灵船。

但是没有人知道船上的访客会是谁。

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参考文献

James T. Carlton et al. (2017) Tsunami-driven rafting: Transoceanic species dispersal and implications for marine biogeography. Science 29 Sep 2017: Vol. 357, Issue 6358, pp. 1402-1406. DOI: 10.1126/science.aao1498

绘图:王劈柴

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为什么要去遥远的土星寻找生命 http://songshuhui.net/archives/98583 http://songshuhui.net/archives/98583#comments Sun, 17 Sep 2017 23:06:58 +0000 http://songshuhui.net/?p=98583 本文作者:Ent

第一天,我们创造了海洋。研究者用氮气通进蒸馏水里,驱逐其中的残留氧气,然后向其中加入氯化铁,令水变成棕色。我们注入了少许硫化钠,看着形成的二硫化亚铁一点点沉积下来,在瓶底生长成空心的烟囱。

第二天,我们等待生命在这里诞生。

当然,生命并不会真的在这个小小烧杯里出现——至少在我们的有生之年不会。但是这一小瓶奇怪的化学物质,确实是四十亿年前那个陌生地球海洋的面貌。生命曾经在这里诞生过,而在我们的太阳系里,生命或许就在这样的一个环境里诞生着。

而我们已知的最好环境,就在卡西尼的身边。

谁在为原始汤上发条?

达尔文创造了原始汤的概念。他想象生命诞生在“某个温暖的小池塘里,有氨和磷酸盐,有光、热和电”,“化学形成的蛋白质准备就绪等待更复杂的变化”。继承这一路线的霍尔丹则简明扼要地称之为“热稀汤”。

让这个想法进入教科书并成为几乎所有人眼中基本常识的,则是斯坦利·米勒。1953年,还是研究生的他把水、甲烷、氨气和氢气混合在一起,制造了一个他假想中的早期地球还原性大气,然后利用电火花来模拟闪电。从中他得到了各种各样的小型有机分子,甚至包括多种氨基酸。这个实验轰动了世界,甚至登上了《时代周刊》首页,人们一度认为生命起源问题就此解决。

斯坦利·米勒和他的实验。图片来源:Roger Ressmeyer/Corbis

斯坦利·米勒和他的实验。图片来源:Roger Ressmeyer/Corbis

斯坦利·米勒和他的实验。图片来源:Roger Ressmeyer/Corbis

只不过后来研究者发现它面临两个问题:

第一,原始地球的大气环境并没有充满还原性气体;
第二,反应到此为止,无法继续进行下去了。

米勒是一个生物化学家,他所处的时代是生物化学最辉煌的时代,这让大部分生命起源领域的人把精力都投入了“生命的原材料从何而来”这个问题。但是驱动生命的除了物质,还有能量。把一锅灭菌的氨基酸汤密封起来装个罐头,等待一亿年,生命也不可能从中诞生;万物熵增,生命的熵减之所以不违反物理定律靠的就是这个外来的能量输入。

我们日常所见的所有地球生命,依靠的都是阳光。但是把阳光转化为可用能量的过程复杂得可怕,是所有生物系学生的噩梦之源,最早的生命绝无可能利用它。米勒实验使用模拟闪电迈出了合成的第一步,然而真实世界的闪电短暂而粗暴,不但每次的能量会很快散去,而且足以摧毁任何稍微复杂一点的分子。哪怕在烧杯里,米勒也无法靠闪电让氨基酸聚合成链、发挥生命功能。

而没有稳定的能量注入,热稀汤就永远只能是热稀汤。自然条件下氨基酸太浓的时候也能发生聚合,但是首先原始大气其实几乎都是氮气和二氧化碳,还原性气体稀缺,可能产生的氨基酸微乎其微,溶解在水里就更稀了;其次,就算机缘巧合一个浅滩小池塘蒸发得到了浓汤,或者从彗星之类的天体获得了有机分子,那么在小分子聚合成大分子之后,汤就又会变稀,令大分子反过来趋向于水解回到小分子状态(这个问题对于RNA尤其严重)。

然而除了阳光和闪电,地球上还有第三种能量来源隐藏在海底。这种能量易于使用,连续不断,又天然产生;虽然总量不大也分布有限,不过这对最初的生命而言都不是问题。这就是深海泉口的化学能。

大洋深处的白色烟囱

人类想象中的海底通常是冰冷黑暗而死寂的,这一想象在1977年4月21日被无情地打破了:阿尔文深潜器的驾驶员达德利·福斯特撞翻了一个柱状海底结构之后操纵机械手把温度计放了进去,结果拿出来的时候化得就剩下一根芯。很快船员们发现,这里不但有数百摄氏度的灼热海水,全靠海底高压才不致沸腾,这样奇葩的环境里居然还有大批从未见过的生命!因为船员无一是生物学家,根本没有携带任何相关试剂,所以最初一批标本,都是泡在伏特加里带回岸上的。

冒出汩汩“黑烟”的热泉口。图片来源:NOAA

冒出汩汩“黑烟”的热泉口。图片来源:NOAA

这些充满热水的海底空心柱被毫无诗意地命名为“黑烟囱”。火山活动为它提供热量来源,但让它活起来的不是热量而是硫化氢;硫化氢和氧气的反应驱动了一整个生态系统,无需阳光注入。现代黑烟囱生态系统的唯一弱点在于它只能形成在火山活动区域附近,不同区域相距遥远。但是另一个暂时性的硫化氢来源弥补了这个缺憾:当巨鲸的躯体从海面坠落沉入深海之后,它的鲸骨中的硫会以硫化氢形态缓慢释放出来,在几十年里形成不同黑烟囱之间的绿洲;这就是鲸落。

很快有研究者提出,这些烟囱可能是生命起源之地。米勒反击说,它们温度太高,酸性太强,哪怕高度特化的生命可以在这里存活,最早的氨基酸也不可能在这里聚合。再说,40亿年前到哪儿去找氧气和硫化氢反应呢?

黑烟囱的环境确实过于严苛了,但是海底烟囱并非只有这一种。2000年,人们在大西洋发现了“白烟囱”,喷出的是相对温和的水,包含的气体是氢气。在附近的微生物体内,这些氢气和二氧化碳反应,同时生成能量和有机小分子。今天的白烟囱身处氧气的包围之中,大半由碳酸盐构成;但是最初的原始海洋里它会是铁硫化物,几乎肯定还包含一些镍。这样一个由铁、镍和硫组成的原子簇直到今天还存在于微生物的催化酶核心,它们携带了一点点远古的痕迹保留至今。这些白烟囱的远古形态,是今天生命起源领域最热门的候选人之一。

第一个发现的白烟囱群位于大西洋中部,被称为“失落之城”。图中的这个白烟囱高度约为9米。图片来源:University of Washington/Woods Hole Oceanographic Institution

第一个发现的白烟囱群位于大西洋中部,被称为“失落之城”。图中的这个白烟囱高度约为9米。图片来源:University of Washington/Woods Hole Oceanographic Institution

但是毕竟“真正”的白烟囱已经消失了。蓝细菌在二十多亿年前就让氧气占领了地球,永远地改变了大气和海洋的化学面貌,虽然这为后续包括我们在内的一切生命奠定了基础,但也让真正的铁硫化物烟囱无法再形成。除了实验室模拟,还有别的办法吗?

有,在天上。

一座活跃的冰火山

从19世纪开始人们就幻想地球的最近邻——火星和金星上有生命存在。60年代人类的探测器将金星的可能性排除了:金星的浓密二氧化碳大气层带来了失控温室效应,地表数百度的高温不会有水。而火星经历几十年的搜寻也没有发现地表液态水,虽然有可能还有微生物存活,但是寻找它们太困难了。

现在我们意识到,远离太阳的冰冷之处其实反而可以有液态水。遥远距离意味着它们得不到足够的太阳光,表面如果有水也是冰封一片,但潮汐力和放射性元素的热量,却足以在这里形成冰下海洋。

土卫二(恩克拉多斯)就是这样一个星球。卡西尼探测器发现它的表面虽被水冰覆盖,但在南极地区有很多孔洞,从这里它把自己的海洋连续不断地喷向太空,迄今为止已经找到了超过100个这样的冷火山。事实上,它喷出的海洋构成了一整条土星环:天文学家早就通过计算发现土星的E环不稳定,本应该在几十万年之内就分崩离析,它能存留至今必定有持续的新物质输入。卡西尼证明,这些物质绝大部分就是土卫二的喷泉。

喷射中的土卫二。图片来源:NASA/JPL/Space Science Institute

喷射中的土卫二。图片来源:NASA/JPL/Space Science Institute

而就在今年,卡西尼发现这些喷泉里还包含了数量巨大的氢气。这些氢气远超平衡态应有的量,证明一定有某个未知过程在源源不断地产生新的氢气,注入冰层下的海洋里。

过去证据已经表明土卫二的海水确实在和海底岩石发生化学反应。具体反应细节并不完全清楚,但是很有可能和地球上水与岩石反应产生氢气的过程类似。倘若果真如此,那么它也许就已经具备了原始生命最重要的条件之一。这还不是生命的证据,当然更不是说它适合人类居住——但是,可能真的会有生命的萌芽在这里出现,甚至已经出现。

艺术家想象的土卫二内部结构。在冰层下面有活跃的地质运动。图片来源:NASA/JPL-Caltech

艺术家想象的土卫二内部结构。在冰层下面有活跃的地质运动。图片来源:NASA/JPL-Caltech

这就是为何卡西尼在围绕土星做出无数发现之后,终章必须和土星化为一体的根本原因。一旦探测器的燃料耗尽,地面人员就不能控制它的轨道,无法保证不会和土卫二或者其他有可能诞生生命的土星卫星(比如土卫六泰坦)相撞。

在卡西尼出发前,人们对土星的卫星还知之甚少,根本不认为它有生命可能,所以卡西尼项目被归为不需消毒的一类。直到卡西尼抵达之后,研究者才发现自己的错误。万幸的是,卡西尼携带的惠更斯探测器落在了土卫六的陆地上而非海洋里,并且土卫二还是安全的。但是这个失误不能再犯第二次了。的确,撞上的概率很小,但是生命从无到有的诞生需要时间太长,充满了太多的偶然,而又太重要了。迄今为止,我们所知道的所有生命都同出一源,对生命根基的了解只有一个数据点。纵然比不上发现外星人,找到一个外星生命的独立萌芽,也堪称历史上最重要的瞬间了。(编辑:花蚀)

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鱼中的医生告诉你,鱼生到底有多艰难 http://songshuhui.net/archives/97974 http://songshuhui.net/archives/97974#comments Wed, 26 Jul 2017 23:21:19 +0000 http://songshuhui.net/?p=97974 本文作者:Ent

裂唇鱼(Labroides dimidiatus)靠给大鱼吃寄生虫为生,因此俗名清洁鱼或者医生鱼。我在CalAcademy的水族馆见过,留下的印象也就是在大鱼身边看两眼、咬一口走人,哦不走鱼。

但是当时没意识到的问题是:这么小到看不见的一口,得咬多少才能吃饱?

工作中的清洁鱼。拍摄者:Alex Mustard

工作中的清洁鱼。拍摄者:Alex Mustard

1996年 Alexandra Grutter 在海洋生态学进展上发了文章。他们观察了大堡礁的野生裂唇鱼,结论是这些鱼平均每天要吃掉1218只寄生虫(大部分是巨颚水虱科的)。

没错,1218只。它们平均每天花256分钟觅食,所以觅食状态下是每分钟吃掉4.8只。这哪里是医生看病的节奏,果农摘苹果还差不多……

但是就算在大堡礁,也不能一天跑遍一千多条鱼吧?(其实它平均检查两次才能吃到一只虫,所以是检查了两千多次。)其实,一条清洁鱼一天会访问同一条鱼几十次。而且野生环境里清洁鱼不止一条,所以一条典型的客户——比如黑鳍粗唇鱼(Hemigymnus melapterus)——每天会接受144次检查,吃掉61条寄生虫。

“谁叫我?”图片来源:underwaterkwaj.com

“谁叫我?”图片来源:underwaterkwaj.com

然而最可怕的数据是:平均而言黑鳍粗唇鱼身上只有11条寄生虫啊!

这个数字怎么会比每天被吃掉的虫子少呢?其实不难理解。想象一个不断上菜不断来客人的流水席,任何时候桌上的菜可能只有十几道,但是一天下来被吃掉的菜可以远远超过这一数字——只要客人够多,周转够快,就没问题。这样的场景在海洋生态里很常见。

但这就意味着,这些可怜的黑鳍粗唇鱼,成了这道流水席上的餐盘子。

对于清洁鱼而言,这样的生活似乎倒还不错,它们每天睡11个半小时,剩下时间里只有4个半小时用来觅食,周围到处是取之不尽的食物,趁客户不备还能咬一口美味的体表黏液层,只要别被其他围观客户发现就行(2011年有实验表明,当别的鱼在围观的时候,清洁鱼会变得更收敛更诚实)。与其说这是当医生或者清洁工,不如说是自助餐吧。

学名为Epinephelus tukula的大型石斑鱼在接受清洁鱼的“口腔护理”。 拍摄者:Jurgen Freund

学名为Epinephelus tukula的大型石斑鱼在接受清洁鱼的“口腔护理”。
拍摄者:Jurgen Freund

可是想象一下客户面临的鱼间地狱:黑鳍粗唇鱼每天生活在寄生虫的包围中,环境里不停地有虫子趴上来,虽然有清洁鱼时不时来咬走,但马上又会有新的寄生虫补充,就这样陷在无尽的寄生循环里。甚至人为干扰也没有用:研究者给捕获的鱼打了药之后放归,但最多6天之内,它们的寄生虫就全部回复到打药之前的水平……

这时候再想想自然界里有25%的生物是寄生的,想想各种塞满寄生虫的野生动物,好像也就能够理解了呢。

参考资料

Alexandra Grutter. Parasite removal rates by the cleaner wrasse Labroides dimidiatus. Mar Ecol Prog Ser Vol.130:61-70, 1996.

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丹麦海域生蚝泛滥,到了吃货大显身手的时候吗? http://songshuhui.net/archives/97504 http://songshuhui.net/archives/97504#comments Thu, 15 Jun 2017 18:40:49 +0000 http://songshuhui.net/?p=97504 本文作者:Ent

其实科学家到现在还不能确定,丹麦的生蚝最初是哪儿来的。

这里说的是作为入侵物种而“泛滥成灾”的太平洋牡蛎(Crassostrea gigas),不是丹麦自己的欧洲牡蛎。过去的十多年间,这种生蚝在丹麦、挪威和瑞典迎来了大范围爆炸,成批占领贻贝的生存空间,甚至开始入侵本土生蚝持有的潮下带。悲观者担心,按照这个趋势扩散,北海周边的沿海生态系统将被改写。

19927138 - oysters with lemon

网上常说“吃货消灭入侵物种”,其实,很多入侵物种被引入的最初原因,就是“吃”。图片来源:123RF

但作为原产日本附近的生蚝,它是怎么抵达丹麦的呢?可能的来源之一是不太远的荷兰。1964年,荷兰的生蚝养殖者引入了这个物种,用来满足吃货。这是它在北海周边的第一个明确记录。

荷兰人并不是在犯傻。这已经是1964年,六年前查尔斯·埃尔顿关于入侵物种的开山研究已经出版了,四十年前生蚝入侵美国沿海的场景他们也没忘。他们的引入有充足的理由:在原产地,这种生蚝只在水温20度以上的时候才会繁殖,北海温度根本到不了这个程度。无法在野外自然繁殖,怎么可能失控呢?

看过《侏罗纪公园》的人都知道,这样的flag不能立。但是,这还是1964年。

因此没有人预料到,1975-1976年北海遭遇了一次“反常”的温暖,生蚝突然开始繁殖了。仅仅两个夏天,数百万生蚝就牢牢占据了东斯海尔德河口。

1.2 爆发牡蛎

丹麦小镇Ribe的海岸上堆满了蚝壳。图片来源:munchies.vice

更没人意识到,气候变化的大背景下,北海水温的上升是持续的。之前以为是偶然的繁殖事件,很快就变得家常便饭。到90年代,荷兰全部海岸线都已被生蚝占领,还在继续向东扩散。德国和丹麦也有自己的生蚝引种尝试,生蚝们大概是在海岸线上渐渐汇合了,终于造成今天的局面。

一些研究者寄希望于靠吃来控制生蚝数量。然而很多海岸地区人烟稀少,甚至不通公路,收获生蚝的人力和基建成本太高,商业不划算。而且,因为密度太大,这些生蚝的平均质量并不好,游客带着筐挑拣是一回事儿,大规模开发是另一回事儿。这还没有算上北海的富营养化污染问题呢。

话说回来,当年的养殖尝试也没几个获得成功。吃货的一厢情愿,并不能战胜商业逻辑。

很难预测生蚝入侵会带来怎样的长期后果。没见过的人可能难以想象,但生蚝是一种造礁生物。厚实的壳体在沿岸层层累积,会彻底改变海岸的面貌,甚至影响海水的流动、降低海底的氧气浓度。在有些海岸,这样的改造是有益处的;但另一些海岸里生蚝的入侵就会对原本的生物产生强烈冲击。

Bed of exposed Common / Blue mussel (Mytilus edulis) on rocks at low tide, Cornwall, England, UK

附着在英国海岸礁石上的紫贻贝(Mytilus edulis)(考虑到密恐,放了一张比较小的图)。图片来源:naturepl,拍摄者:Simon Colmer

在瓦登海南侧,人们已经看到了许多令人担心的迹象。这里的潮间带主要贝类原本是紫贻贝,它是当地鸟类至关重要的食物。但面临生蚝的入侵,紫贻贝正在节节败退。

而太平洋生蚝拉丁名的字面意思就是“巨大厚壳牡蛎”,欧洲鸟类似乎大多还没有学会如何撬开这些厚重而锋利的壳。十多年前研究者就已经观察到,随着生蚝的扩张,一种以紫贻贝为食的本土鸟类——蛎鹬(Haematopus ostralegus),正变得越来越少。一旦生蚝的外壳堆积成礁,甚至人类也难以踏足,有些原本可以旅游的海滩已经因此而被迫废弃。

1.4 蛎鹬

蛎鹬的宣传画。拍摄者:Mark Greco

蛎鹬不会知道,为什么它可以吃的紫贻贝越来越少,海岸渐渐都被一些厚壳的大家伙占据;生蚝也不会知道,它的繁衍和扩张正在毁掉一片海域的生态,令最初带它们来到这里的人类感到无所适从。它们都只是在各自的境遇里努力寻找一条出路而已。

如果北海沿岸最终被生蚝占领,会发生什么?新的贝礁生态是什么面貌?鸟类要去哪里觅食?沿海渔业和旅游业会变成什么样?会不会传播新的疾病?现在是不是已经太晚了?

没人知道。但可以肯定的是,吃货的锅最后还是要自然界去背。

 

参考资料:

The invasive Pacific oyster, Crassostrea gigas, in Scandinavia coastal waters: A risk assessment on the impact in different habitats and climate conditions. Per Dolmer et al., 2014.

 

 

 

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如果一棵树的倒下无人听见 http://songshuhui.net/archives/97412 http://songshuhui.net/archives/97412#comments Mon, 12 Jun 2017 23:34:25 +0000 http://songshuhui.net/?p=97412 本文作者:Ent

1964年8月6日,一个名叫唐纳德·卡雷的研究生在加州白山砍倒了一棵树。

没有任何人觉得这是什么大事儿。

白山的刺果松(Pinus longaeva),这是一种生长在美国西南部高山区的松科树木。图片来源:russgeorge

白山的刺果松(Pinus longaeva),这是一种生长在美国西南部高山区的松科树木。图片来源:russgeorge

卡雷是北卡教堂山大学的学生,拿了一小笔经费横跨大半个美国,来到这里寻找古树,研究冰期气候。他所使用的方法叫做“树轮学”:在树干上钻孔,抽出一小段树芯,测量它的年轮宽度。不同年份的气象条件会影响树的生长,从而影响年轮;如果能找到一棵一千年的古树,就能获得过去一千年的气象记录。

有一棵编号为WPN-114的刺果松(Pinus longaeva)看起来很合适,然而他的钻孔尝试遇到了很多挫折。他手里最长的钻头有71厘米,仍然无法获得连续的树芯,而且在四次尝试之后两根全部折断。且不说在深山里没处买新的钻头,就算能买,对于穷学生而言也不便宜。

因此他决定把这棵树砍倒。

当地的巡林员收到了他的砍伐请求。巡林员没觉得这是多大的事儿。他认识卡雷,知道树轮学是热门领域,完整横截面有充分的科学价值,比单纯的树芯更有说服力。刺果松并非什么参天大树,虽然很粗,但高度顶多到七八米;这片森林里的大树少说也有几百棵, WPN-114又不是什么重要的景点,砍就砍了吧。

所以,在那个无人注意的夏日,卡雷和林业部门派来的伐木工一起砍倒了这棵无甚出奇的树。几份树轮截面被取下来运走作为研究,剩下的部分不知所踪。没有任何人觉得这是什么大事儿——

——直到卡雷回到实验室,发现这棵树有4862条年轮。

WPN-114的截面之一局部,现存亚利桑那大学树轮实验室。图片来源:aboutvirus.info

WPN-114的截面之一局部,现存亚利桑那大学树轮实验室。图片来源:aboutvirus.info

刺果松正常情况下每年产生一圈年轮,但是在环境过于恶劣的时候会无法生成,所以年轮的数量总是低于实际年龄。根据经验,这棵树应该至少有4900岁,甚至可能超过5000岁。

换言之,那天他砍倒的,是地球上已知最古老的单体生物。在它发芽的时候,人类刚刚发明了地球上最初的文字。

卡雷的论文在1965年发表,但几年之后才被人们注意到。愤怒的公众指责林业部门颁发砍伐许可太过随便,可又有什么用呢?争吵的最终结果只能是更严格地管理疑似古树的砍伐,把当时已知的第二古树的地点隐藏起来不对外公布,还有把这片森林划成国家公园。卡雷本人亲自参与了国家公园的游说。

2004年,已经是知名地理学家的卡雷因病去世,享年70岁。八年之后,人们在白山找到了另一棵刺果松,年龄约为5062岁。终于,他不必以“杀死了最老生命的人”之名而载入史册了。

但是毕竟,1964年的那个夏天,有一个人在加州白山砍倒了一棵树。

WPN-114的断根,没有生出新的不定芽。图片来源:维基百科

WPN-114的断根,没有生出新的不定芽。图片来源:维基百科

白山的刺果松迄今为止依然是单体生物最长寿命纪录的保持者。有一些植物体拥有更长的寿命,但它们不是单一生命,而是无性繁殖代代传承的克隆体,如犹他州的颤杨“潘多”。克隆体的准确寿命难于计算,如瑞典的欧洲云杉Old Tjikko年龄就遭到了G. L. Mackenthun(2016)的质疑,其实际年龄可能只有几百岁。
所有可靠的古树记录可以在OLDLIST数据库查询。

参考资料:
Donald R. Currey (1965). An Ancient Bristlecone Pine Stand in Eastern Nevada. Ecology Vol. 46, No. 4, pp. 564-566.

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