天文學家好心引進毒蛾卻釀大禍,致151年後亞洲船舶被驅逐

2019-10-23     SME科技故事

(高能預警,內含密集蟲子圖片)

前段時間,德國一個小鎮突然遭到許多不速之客的侵襲。成百上千隻毛毛蟲密集地趴在各家房屋外牆上,不停尋找縫隙往屋子裡鑽。場面一度像恐怖片真實上映。

居民不堪其擾,只能拿起吸塵器反擊,開足最大的馬力吸收數不勝數的蟲子。他們甚至在村子外挖設溝壕,以防止毛毛蟲大部隊繼續進入。

這是舞毒蛾的幼蟲,它們原本就是北美地區最嚴重的林業害蟲之一,造成當地幾千平方公里的森林大片死亡。還被列為全世界100種入侵性最強的物種之一。為此,美國每年光是被舞毒蛾造成的經濟損失和治理費用就要花去8.68億美元。

甚至從太空傳回來的衛星圖像上,都能清楚地發現,美國東北部的森林在短短几年內被大面積破壞,這就是舞毒蛾的罪證。

而如今它們轉而入侵居民的房屋,是因為附近的樹林已經不能滿足它們的胃口了,於是它們需要到人類的領地尋找食物。

短短一個月的森林變化

近年來,我國臨海港口也有進行嚴防舞毒蛾入侵的演練。2014年8月,在上海洋山港舉行的一次演練,假定在一個貨櫃里發現了一些只有指甲蓋大小的舞毒蛾。

隨後,檢疫人員立即啟動應急系統,將周圍2.5平方公里都劃定為「疫區」。這種級別不亞於一些傳染病的防疫,其中狂犬病的防疫範圍也是2.5平方公里。

一種蛾蟲導致的皮疹

我國對於舞毒蛾的防範可謂嚴格,而相距一個太平洋的北美港口,對於從亞洲來的船舶也是提心弔膽。

最近,幾艘從亞洲運往美國、加拿大的貨船被驅逐出港口。這幾艘船舶分明都持有合格的證書,也沒有私藏違禁品。原來他們這次是栽在一群蛾蟲和蟲卵身上,幾艘船都沒能通過嚴格的亞洲型舞毒蛾管制。

北美國家的貨運港口對於亞洲型舞毒蛾的預防一直都很嚴格。船舶在停靠之前,必須先進行船舶檢查,再決定是否予以停靠。

其中一項重要的指標,就是亞洲型舞毒蛾檢查。只有清除了所有亞洲型舞毒蛾的卵塊和其他生命形態,並由專門的認證機構開具證明,才能停靠港口。

趴滿舞毒蛾的輪船

這項規定對於船長來說是非常殘酷的,因為夜間行駛時貨船需要把明亮的燈光開起來。而這必然會吸引數以百萬計趨光性的飛蛾,其中不乏有亞洲型舞毒蛾的身影。

於是在行駛途中需要先進行船舶自檢,清除和銷毀船上的舞毒蛾,成了把貨物運送到北美港口的一塊敲門磚。

其中,從俄羅斯東部、日本、韓國和中國北部來往的船舶均被列為重點檢查對象。這幾個地區的共同點,就是很大可能讓亞洲型舞毒蛾搭上順風船一同到來,以及引發北美人民目前正焦頭爛額的一連串災難。

甲板上遍布舞毒蛾,觸目驚心

北美人民對舞毒蛾的恐懼也不是空穴來風,在短短几十年時間裡內,這種外來入侵物種逐漸從美國東岸向內陸進軍,早已失去控制。

它們憑藉驚人的破壞植被能力,已經成為當地最具有破壞力的昆蟲物種之一,還一躍成為100種最惡劣的外來入侵物種之一。

從1900年到2007年,舞毒蛾在美國東北地區的分布演化

舞毒蛾之所以破壞力極強,主要是因為它們胃口大不挑食。另一種同屬於毒蛾的櫟列隊蛾雖然對人體的毒性不亞於舞毒蛾,但它們只吃橡樹的葉片。而如果要給舞毒蛾列一份詳細的食物清單,清單上能列上滿滿當當500多種植物種類。

換言之,舞毒蛾可以在一年半內每天吃不同的植物葉片,不帶重樣的。橡樹、白楊等硬木樹葉味道還不錯,梨樹、桃樹、蘋果樹等果樹樹葉也好吃,灌木叢也深受它們的喜愛……

一隻正在大快朵頤的舞毒蛾幼蟲

嚴重時,它們能把整棵樹的樹葉全部吃光,只留下樹枝和葉脈。這樣連續幾年的採食,最終它們將完全殺死樹木。

於是,在遼闊森林中,舞毒蛾開始了從東北方向朝著內陸爆發的擴散之路,它們以每年100~200公里的破壞速度瘋狂推進。從1980年以來,舞毒蛾平均每年破壞的森林面積達到4000平方公里。

在蟲災爆發的時節,走進森林裡還能聽見成百上千萬隻舞毒蛾啃食樹葉的聲音,悉悉索索地就像下起了一場大雨。

但是,舞毒蛾的擴張之路也並非一帆風順,初來乍到的客人不免也受到了當地植物的教訓。

1981年,美國東海岸的橡樹林內舞毒蛾數量瘋漲成災,很快把將近1000平方公里的橡樹葉啃得破損不堪。

可是一年過後,這片橡樹林裡的舞毒蛾突然數量銳減,而橡樹也都重新煥發了光彩。奇怪的是,期間人們並沒有採取任何有效的滅蟲舉措,舞毒蛾又是怎麼消失的呢?

後來經過研究才發現,原來是橡樹「眼看」人類並不能幫它們解決問題,默默動用了強大的自我防禦機制。

橡樹葉片與果實

橡樹葉中有一種單寧酸的成分,讓舞毒蛾在大快朵頤之後面臨死亡的威脅。起初,舞毒蛾咬食的橡樹中,單寧酸含量並不多。

但是當橡樹受到損害之後,它們再長出的樹葉就會應激性地大量增加單寧酸。於是當舞毒蛾再次啃食,就中招了。

單寧酸是一種水溶性的化合物,原本好端端的沒什麼問題,但是它能與蛋白質絡合形成沉澱。於是被吃進體內的單寧酸,隨即與舞毒蛾體內的蛋白質結合,導致舞毒蛾消化不良。

最終舞毒蛾要麼病死,要麼因為行動不便而被鳥類吃掉。所以當時的橡樹林裡,舞毒蛾瞬間被橡樹的自衛反擊攻陷。

然而,這對於囂張的外來入侵者來說,並沒有造成太大打擊。畢竟舞毒蛾的食源十分豐富,不至於在一種橡樹上弔死,於是它們的入侵進程仍然持續,並發展成難以消停的災難。

舞毒蛾的入侵行為極其恐怖,以至於曾經一種覆蓋面很廣的惡性木馬病毒,也以「舞毒蛾」來命名。

2016年,全球多個國家都受到了一種木馬病毒的感染。在不足一個月內,這個木馬病毒已經傳遍全世界340萬部手機,用戶隱私紛紛被泄露,造成不可計數的經濟損失,影響十分惡劣。

而鑒於在瘋狂傳播和影響力上,這木馬病毒與舞毒蛾有相似之處,於是安全團隊將病毒命名為「舞毒蛾」,以示破壞能力驚人。


而北美地區面臨著的這場嚴重的生態災難,追究起來,還歸咎為一位美國天文學家的無心之過。

在19世紀中期以前,北美洲還沒有舞毒蛾的身影。它的引進其實是一次好心辦壞事的失誤,而一位熱愛昆蟲學的天文學家,成了釀造這場災難的「罪魁禍首」。

時間追溯到一個半世紀前,美國哈佛大學有一位天文學教授,利奧波德·特勞夫洛特。他雖然是天文學教授,但平常對昆蟲學非常感興趣,對此也頗有研究。

當時,美國一種產絲的蠶蛾因為感染疾病而瀕臨滅絕,這讓利奧波德十分惋惜。他決定利用他的生物學知識,做些什麼來挽救這場損失。最直接的方法,就是尋找具有抗病性的其他種類蛾,與這種蠶蛾雜交,培育出既能抗病又能保持產絲的雜交品種。

利奧波德·特勞夫洛特

這個實驗方案看起來沒有任何毛病,要是實驗成功,利奧波德也極有可能從此冠上昆蟲學家的名號。於是他特意從別的地方引進許多品種的蛾,依次進行實驗。但是美好的設想背後,卻是接連不斷的失敗。

1868年,他再次從歐洲帶來了一些舞毒蛾的卵回到美國,養在波斯頓郊區的家後面的一片樹林裡,成為新一批的實驗品種。不巧,這一次的實驗不但沒有成功,還掀起了一場不斷蔓延的外來入侵危機。

一部分舞毒蛾的幼蟲逃離了利奧波德的養殖範圍,開始到附近的樹林裡覓食安居。這可嚇壞了利奧波德,他也能預想到舞毒蛾發展成外來入侵物種的嚴重性。於是他趕緊向當地的權威機構報告了情況,並且讓周圍的鄰居警惕。

為了清除舞毒蛾,有人甚至用煤油把毒蟲從樹上燒下來,當然這種方法並不提倡

然而,利奧波德的緊張並沒有得到重視,他的意外之舉換來的是幾年後開始泛濫的舞毒蛾之災。

此後,歐洲舞毒蛾逐漸在北美站穩腳跟,亞洲型舞毒蛾也趁虛而入。

兩者的主要差別表現在飛行能力上,歐洲舞毒蛾的雌性雖然長有雙翼,但是極少有飛行行為,而亞洲舞毒蛾的飛行能力相對比較活躍。這也讓它們得以擴大活動範圍,林業災害更難抑制。

1889年,利奧波德所居住的麻薩諸塞州發生了第一次重大落葉事件。政府機構才開始意識到問題的嚴重性,開始艱難地防治舞毒蛾。

但是當時人們毫無治理舞毒蛾的經驗,能夠想到的方法,只能是依靠密集的勞動力來清除大量舞毒蛾。

於是當時人們紛紛爬上枝頭,純手工去除樹上的卵塊,捉幼蟲。但顯然,這樣的除蟲方法效率極其低下。

後來隨著技術的進步,人們開始用卡車運載著DDT等殺蟲劑,向樹上噴洒殺滅幼蟲。儘管治理手段有所改善,但防治速度依然趕不上舞毒蛾的版圖擴張速度。1922年,舞毒蛾已經遍布麻薩諸塞州每一個城鎮,蔓延速度完全超出控制。

到了近現代,人們才開始採用病毒防治的方法清除舞毒蛾。科學家研究發現,一種核型多角體病毒能造成舞毒蛾幼蟲較高的死亡率。近幾年來,這也成為主要的防治手段。

如今,舞毒蛾的災難已經幾乎不會呈現爆髮式地出現,但區域性的落葉災害還是時有發生。

另外科學家還發現,舞毒蛾的基因組比此前研究過的所有蛾類都要大。一個基因組中包含8.65億對的核苷酸鹼基對數目,刷新了鱗翅目昆蟲基因組鹼基對數量的記錄。這意味著,舞毒蛾也許有著其他特殊的性狀表達。

果然,研究發現舞毒蛾對於某些蟲媒病毒有著驚人的抵抗力。包括登革熱、病毒性腦炎、非洲豬瘟、寨卡熱等許多危險疾病的病原體都屬於蟲媒病毒,而舞毒蛾卻能很好地抵抗這類病毒感染,從而斬斷傳染途徑。

人類經曆數十年的舞毒蛾災害,最終仍然誠惶誠恐,還沒能實現徹底滅絕。但是通過控制和研究,人們或許能發現醫學方向上的治療新思路。

一次實驗中的意外「放生」,與151年後港口驅逐船舶,看似毫無關聯的兩件事通過舞毒蛾形成緊密的因果關係。

而人類從中得到的,是擅自破壞生態的教訓,更是對抗外來入侵物種的經驗。用化學或生物控制,同時發掘出它們能為人所用的特質,讓惡意滿滿的入侵者最終淪為人類的工具,或者食物。人類這套對付生物入侵的招式用得還少嗎?

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文章來源: https://twgreatdaily.com/zh/reTf-m0BMH2_cNUg2eRt.html