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昆虫们都去哪儿了?

昆虫正在以惊人的速度消失。对地球来说,这可能是灾难性的

蝴蝶不断飞来——起初是几千只,然后几万甚至几十万。它们的翅膀背面呈棕色,正面是鲜艳的橙色,所以当它们飞过的时候,看上去如同闪烁的阳光。这样的景象相当奇妙令人惊叹,又让人十分不安。

内华达山脉中一个碧空如洗的夏日,我与一大群急剧繁殖、遮天蔽日的加州蛱蝶不期而遇。此时我正和来自内华达大学里诺分校的生物学家马特・弗里斯特在太浩湖西北方的城堡峰徒步旅行。

城堡峰的蝴蝶是全世界最受关注的昆虫种群之一:近 45 年来的每个夏季,每两周就会有人对它们进行一次普查。数据大多由弗里斯特的导师阿特・夏皮罗收集而来,记录在 3×5 寸的卡片上,他是一位热情的鳞翅目昆虫学者,也是加州大学戴维斯分校的教授。

弗里斯特及其团队将调查内容进行电脑处理及分析后发现,城堡峰的蝴蝶数量自 2011 年以来持续减少。我们正在讨论为何会境至如此,橙色烟雾般的蝴蝶群就蜂拥而来,将我们团团包围。

「我能理解,昆虫正面临困境的说法似乎令人诧异。」弗里斯特指着成群掠过的蝴蝶说,「它们总是这样大批出现,所以听上去确实很奇怪。」据说我们生活在人类世——一个由人类对地球的影响所决定的时代。然而,从许多方面来讲,是虫子主宰着世界。据估算,在任何一个特定时刻,都有多达千万兆只昆虫在飞舞、爬行、盘旋、行进、挖掘和游动。就种类而言,其数据也同样惊人:在所有动物中昆虫占比约八成。它们维系着我们所熟知的世界:没有昆虫授粉,大多数开花的植物——从雏菊到山茱萸——都将灭绝。

生物学家爱德华・O・威尔逊有个著名的观点:假如人类突然消失,地球将「再度恢复到一万年前物种丰富的平衡状态」,但「假如昆虫消失,生态将陷入混乱」。

因此,这足以令人震惊且担忧——科学家在近期观察的大多数地方都发现,昆虫的数量正在减少。这种情形在农业区和城堡峰之类的野外皆有出现,很可能也发生在你家后院。

在厄瓜多尔亚马孙流域的一处野外观测站,背部打光的帐诱装置吸引了大量夜间飞行的昆虫。附近地点的一些灯光陷阱也反映出昆虫数量的骤减,汽车挡风玻璃上亦如此。气候变化、生境丧失和杀虫剂都与此有关。

克雷菲尔德昆虫学会位于德国莱茵河畔,离荷兰边境不远,他们收集的标本储存在一座旧校舍中。曾经让学生坐立不安的教室里,如今放置着装满瓶瓶罐罐的盒子,那些瓶瓶罐罐里是一团团漂浮在酒精中的昆虫尸体。如果说对昆虫数量减少的爆发式担忧有一个原爆点,那就是这所校舍。

「我们不数这些瓶子,因为每周数量都有变化。」标本馆负责人马丁・索尔格对我说。他估计瓶子的数量有「好几万个」。

20 世纪 80 年代末,索尔格和同事们就开始着手研究昆虫在德国不同类型的保护区里的活动状况。为此,他们撑起马氏网,这种装置看起来像搭歪的小帐篷,能将所有飞进去的昆虫一网打尽,包括苍蝇、黄蜂、蛾、蜜蜂、蝴蝶和草蜻蛉。最后,它们被装到一只瓶子里。

收集工作持续了二十多年,一处接一处,总共涉及 63 个保护区,大多位于克雷菲尔德昆虫学会所在的北莱茵-威斯特伐利亚州。

2013 年,他们回到 1989 年最初采样的两处地点。与 24 年前相比,这次捕捉到的昆虫数量只有一小部分。2014 年,他们又去采样,并开始对另外十几处地点也重新采样。无论在哪儿,结果都差不多。

为了诠释这些调查结果,学会向其他昆虫学家和统计学家寻求帮助,他们煞费苦心对数据进行筛选查验。分析结果证实,从 1989 年到 2016 年,德国保护区内飞虫生物量大幅下降,高达 76%。

这一发现刊登在科学期刊《公共科学图书馆・综合》中,成为全球头条新闻。《卫报》发出「世界生态末日」的警告,《纽约时报》则称之为「昆虫末日」,《法兰克福汇报》宣称「我们发现自己身处噩梦之中」。

据追踪在线论文被提及频率的网站 Altmetric 显示,这一研究在 2017 年被讨论最多的科学论文中排名第六。曾经鲜为人知的克雷菲尔德昆虫学会得到科学界和媒体的海量关注,时至今日仍然如此。「没完没了。」索尔格叹了口气。

自从克雷菲尔德昆虫学会的论文发表以来,世界各地的昆虫学家就一直在钻研那些记录和收集品。一些科学家认为,发表的论文中存在偏见,他们说,显示巨变的研究比没显示的更容易得到发表。尽管如此,学会的研究成果仍发人深省。在新罕布什尔州一处森林保护区工作的研究人员发现,自 20 世纪 70 年代中期起,甲壳虫的数量已经减少了 80% 以上,其多样性(不同种类的数量)下降了近 40%。

荷兰一项对蝴蝶的研究发现,自 19 世纪末以来,它们的数量减少了近 85%,而一项对美国中西部北方蜉蝣的研究发现,即使从 2012 年开始算,种群数量也已下降一半还多。在德国,另一组研究团队证实了克雷菲尔德昆虫学会研究成果的主要部分。他们发现,从 2008 年到 2017 年,德国草原和森林里的昆虫种类——在三个相互远离的保护区内数百处地点多次采样——已经减少 30% 以上。

「这很可怕。」其中一位研究员、来自慕尼黑工业大学的教授沃尔夫冈・魏瑟尔说,但「与越来越多的研究所呈现的情况相符」。

来自德国克雷菲尔德昆虫学会的昆虫学家分别在 1994 年 8 月和 2016 年 8 月用两周时间收集到的飞虫——在同一地点使用完全相同的诱捕装置。德国 63 处保护区的相似数据呈现的结果惊人:从 1989 年到 2016 年,昆虫生物数量大约减少了 76%。

人类或许喜欢蝴蝶、讨厌蚊子,但其实对大多数昆虫都视而不见。这更说明,两条腿的人类比六条腿的昆虫显眼。

但昆虫绝对是地球上种类最丰富的生物,以至于科学家至今还在想法弄清它们到底有多少种。大概有 100 万种昆虫已被命名,可众所周知还有更多(根据最近的估算大约还有 400 万种)尚未被发现。

仅寄生蜂的一个科——姬蜂科,又称达尔文黄蜂,就有大约 10 万种,比所有已知的鱼类、爬行动物、哺乳动物、两栖动物和鸟类的总和还多。达尔文曾与一位朋友讨论说,光是姬蜂科的存在就足以反驳创世理论,因为没有哪个「仁慈且全能的神」会设计出这样一种令人毛骨悚然的、凶残的寄生虫。其他昆虫的家族也同样庞大,例如象甲科,俗称象鼻虫,就大约有 6 万种。

拉塞尔瓦研究站的一片叶子上,处于蜂蛹阶段(即介于幼虫和成虫之间)的寄生蜂成群聚集在一只垂死的毛虫身上,它为其提供营养,它们也控制着毛虫的数量。「寄生蜂的减少对任何陆地生系统而言都堪称灾难。」戴尔说。在研究站,许多种寄生蜂和毛虫都已消失。

与保持其非凡的多样性,昆虫几乎可在任何类型的陆生生境中存活,包括最极端的环境。据记载,海拔 5600 米的喜马拉雅山脉上有石蝇的踪迹,地下 900 米深的洞穴里可见蠹鱼的身影。黄石温泉的卤水蝇生活在滚烫的泉池边,无翅的南极蠓通过在其卵的表面覆盖一层防冻剂凝胶类物质得以在寒冷环境中存活。一种源自非洲半干旱地区叫做「昏睡摇蚊」的双翅类昆虫,其幼虫能在极度干旱期收缩成干燥的薄片,进入蛰伏状态,据观察它们能沉睡 15 年以上再复苏。

昆虫种类为何如此繁多?人们给出各种解释,最简单的一种就是昆虫属于古老的物种。

非常古老。它们是最早拓殖地球的动物之一,四亿多年前就已出现,比第一批恐龙还早近两亿年。如此漫长的历史让昆虫的多样性随着时间的推移而逐渐累积。

但能在不同环境的生态位中生存或许也是重要因素。昆虫体积很小,一棵树就能成为上百种昆虫的家园,有的栖身树皮,有的啃食树叶,有的仰赖树根过活。生态学家称之为「资源分配」,这可以让许多种类的昆虫得以共存于同一空间。

还有一个事实,至少在历史上如此,昆虫的灭绝率很低。几年前,研究人员检查了最大的甲虫亚目——多食亚目(包括金龟子、叩头虫和萤火虫等)的化石记录。他们发现,纵观整个进化史,多食亚目昆虫从未有一科灭绝,即使在 6600 万年前白垩纪末期的大灭绝中也未受影响。这一发现令近期的昆虫数量骤减似乎更加不祥

在美国亚利桑那州和田纳西州以及厄瓜多尔,摄影师戴维・利施瓦格尔为昆虫纲中的数十只昆虫拍摄肖像,这一纲包括上百万种昆虫,成虫皆为六足、三段肢体和一副坚硬的外骨骼。除此之外,最大的特点就是种类繁多。

每年秋季,数千名研究人员齐聚一堂,参加美国昆虫学会的年会。去年秋天,会议在圣路易斯召开,出席人数最多的会议主题是「人类世的昆虫数量减少」。

演讲者接连起身,拿出可悲的证据。索尔格讨论了克雷菲尔德昆虫学会的团队成员的工作,弗里斯特讲述了锡耶拉斯山脉中蝴蝶数量的减少。来自丹麦奥胡斯大学的研究员托克・托马斯・赫耶记录了格陵兰岛东北部随花期出现的有翅类昆虫数量下降的过程,伊利诺伊大学的昆虫学家梅・贝伦鲍姆则谈起「全球授粉危机」。

康涅狄格大学的昆虫学家戴维・瓦格纳组织了这次会议。轮到他发言时,他提出一个「难解之谜」。

他说,演讲者早已达成共识:昆虫正面临困境,但究其原因时却莫衷一是。有些人谴责气候变化,另一些人将矛头指向农业活动或其他侵犯昆虫栖息地的行为。「我们有这么多科学家关注着这个问题,却无从知晓症结的根源究竟在哪里,这很不寻常。」他说。

厄瓜多尔的高原上生活着多种安第斯虎甲(全世界已知甲壳虫种类超过 35 万)。这只很可能捕食森林地面的其他昆虫。它身上的橙色斑点将其伪装成一只长着可怕毒刺的蚁蜂,以迷惑天敌。

几周后,我在纽约的美国自然历史博物馆见到了瓦格纳。该博物馆是世界上拥有最广泛昆虫种类的收藏地之一,一排排铁皮柜里装满了数百万件固定好的标本。多少有些随机地,瓦格纳打开一个装着熊蜂的柜子,其中一个抽屉里装的是巴塔哥尼亚熊蜂。作为地球上最大的蜂类之一,它们曾经在智利和阿根廷的大部分地区极为常见。但近年来,其种群数量锐减。

另一个抽屉里摆满了锈斑熊蜂——其特点是背部有一块铁锈红色的斑点。它们产自美国中西部和东北部地区,过去也很常见,如今数量已经降低至极少的水平,被列为濒危物种。

「你就是再也找不到它们了。」瓦格纳说。他解释,还有一种蜂,叫做「吉普赛杜鹃熊蜂」,通过侵入其他熊蜂(包括锈态斑熊蜂)的巢中,吃掉它们的幼虫,用自己的幼虫取而代之来获得生存。「那种蜂也在消失。」他说。

我问瓦格纳,他认为导致昆虫数量减少的原因何在。他说,在某种程度上答案显而易见,「地球上有 70 亿人口,这种情况在意料之中。」在吃饭、穿衣、住房和交通运输的过程中,人类正彻头彻尾地改变着地球:砍伐森林,把草场化为耕地,种植单一作物,向大气排放污染物。每个行为对昆虫和其他动物而言都是一种压力来源。几乎所有动物种群的数量都在下降。

「我们知道,我们正身处生物多样性的危机中。」瓦格纳说。

令人困惑的是近期研究中报道的昆虫的消失速度。如克雷菲尔德昆虫学会的研究结果表明,昆虫种群减少的速度明显比其他动物种群快得多。为什么会这样?杀虫剂可能是一个诱因。虽然针对的是「害虫」,但那些化学物质却不会区分哪些昆虫对农作物有害,哪些能帮助作物授粉,即便是德国的保护区也可能受到杀虫剂影响,因为许多保护区紧邻农业用地。但在一些报道昆虫数量骤减的地区,如新罕布什尔州白山山脉,使用的杀虫剂极少。所以这成了难解的谜题。

「现在的问题是,要弄清昆虫比其他物种受到的威胁更严重到什么程度。」瓦格纳说。「这是当务之急。」

「这还是头一次。」他补充道,「我觉得人们真的开始担心生态服务以及昆虫对维系地球所做的一切。」

黑檀豆娘生活在北美洲东部树木繁茂的溪流附近,这只五厘米长的标本来自大烟雾山。它捕食的对象包含蚊子,同时也是鸟类和蛙类的猎食对象。这种豆娘是已知的近 3000 种豆娘之一,和蜻蜓同属一目。与其他近亲不同,它尚未面临威胁。

数不胜数的各类昆虫做着花样繁多的工作,大多默默无闻,鲜为人知。大约四分之三的开花植物要仰赖昆虫授粉——蜜蜂和熊蜂最常见,还有蝴蝶、黄蜂和甲壳虫。大多数水果作物,从苹果到西瓜,都要靠昆虫授粉。

昆虫还是重要的种子传播者。许多植物的种子上都长着微小的附属物,称为油质体,富含脂肪和其他营养物质。蚂蚁得到种子后,只吃油质体,剩下的部分就可以发芽。

相应地,昆虫也为淡水鱼和几乎所有陆生动物提供食物。食虫的爬行动物包括壁虎、变色蜥和石龙子等;树鼩和食蚁兽是食虫的哺乳动物。主要以虫子为食的鸟类包括燕子、刺嘴莺、啄木鸟和鹪鹩。

即便是杂食的成年鸟类在幼鸟时期往往也要依赖昆虫。如卡罗莱纳山雀的幼鸟就只吃毛虫,养大一窝小山雀要消耗 5000 多只毛虫。最近一项关于北美洲鸟类的研究发现,它们的数量也在急剧下滑——自 1970 年以来减少了近三分之一。以昆虫为主要食物来源的物种受到的打击最大。

昆虫还是保证生命之轮永续运转的重要分解者。蜣螂吃粪便,有助土壤恢复养分。白蚁啃食木头,作用类似。没有昆虫,死亡的有机物(包括人类的尸体)就会开始堆积。在适当条件下,绿头苍蝇的蛆虫一周内就能消耗掉一具人类尸体的 60%。

这些工作很难用金钱来衡量,但早在 2006 年,一对昆虫学家尝试这么做。他们着眼于四类「昆虫服务」:粪便埋藏、害虫防治、授粉和野生动物营养,结论是:仅在美国一年,这些服务的价值就高达 570 亿美元。

拉塞尔瓦研究站位于哥斯达黎加首都圣何塞以北仅 55 千米处,但要到达那里得驾车两小时,翻过一处全是急转弯路的陡峭山口。

拉塞尔瓦的夜间娱乐场所之一,曾是一座挂着白布单、亮着黑光灯的小亭子。许多昆虫受灯光吸引聚集在布单上,研究站的游客们会整晚观察它们直到破晓。然而,过去二十年来这项「演出」变得不怎么壮观了,甚至根本无真正「演出」可言。今年 1 月,我们在两个水汽浓重的夜晚前往亭子,看到的全部阵容就是:三只飞蛾、一只象鼻虫、一只盾椿象和几只咬人的小虫子。

「我第一次来这里的时候,这儿真是个让人流连忘返的地方。」内华达大学雷诺分校的生态学家李・戴尔谈起亭子时说道。「现在你再也看不到任何昆虫,或许也就那么一两只吧。」

戴尔自 1991 年起就在拉塞尔瓦工作,主要研究昆虫与寄主植物之间以及昆虫之间的相互影响。许多昆虫靠其他昆虫生存。例如,大多数寄生蜂将卵产在毛虫体内,将寄主作为一种实时食品储藏室:其幼虫由内至外逐渐吃掉毛虫。

还有一些昆虫,称为超级寄生虫,把卵产在寄生虫体内或身上。甚至还有昆虫寄生于超级寄生虫。

在学生和志愿者的协助下,戴尔一直在拉塞尔瓦收集毛虫并饲养它们,观察最后能生出什么——有时是飞蛾,有时是寄生虫。与克雷菲尔德昆虫学会的成员一样,他并未刻意寻找昆虫衰减的依据,但依据找到了他。

最近,他的研究生丹妮尔・萨尔西多筛选二十年来的数据发现,自 1997 年起,拉塞尔瓦的毛虫多样性已下降近 40%。寄生蜂的多样性下降得更多,约 55%。

寄生蜂有助于控制多种以农作物为食的毛虫,因此,如果它们的数量正在减少,农业损失就可能增加。毛虫和寄生蜂之间相互影响的丧失,还意味着整个食物链可能正在断裂,而许多情况人类还没来得及发现。

亚利桑那州奇里卡瓦山上的一处灯光陷阱的收获,主要为大白条天蛾和稻绿蝽。在这里,戴尔的团队尚未发现毛虫数量减少的迹象。但他说,过去几年中这处陷阱捕获过更多更稀有的昆虫。

大多数关于昆虫的长期数据来自欧洲或美国等温带地区。但在全部昆虫中大约 80% 生活在热带,这令戴尔和萨尔西多的发现具有潜在的重大意义。

尽管拉塞尔瓦被农业区包围,从而带来了生境破碎化和使用杀虫剂的问题,戴尔却认为昆虫数量减少的主要原因之一是气候变化。他着重指出极端气候事件的增加,例如洪水。他说,许多种类的昆虫「对极端气候极其敏感,尤其在热带」,「它们只是不适应大的波动」。

丹・詹曾和温妮・哈尔瓦克斯是宾夕法尼亚大学的热带生态学家。他们一年当中有部分时间在费城,部分时间在哥斯达黎加西部城市利比里亚的北部度过,与鞭蝎和鼩形长舌蝠等各种野生动物共享一座房子。

当一位从拉塞尔瓦来的访客到这里时,哈尔瓦克斯把水槽下方一只七厘米长的蟑螂指给他看。「我告诉人们,对白蚁来说,书籍不过是用来吃的。」詹曾说着,指了指一个书柜里的一小堆碎纸。

周遭景观与拉塞尔瓦差别很大,属热带旱生林,到了山上,云雾林取代了低地的雨林。但在这里,詹曾和哈尔瓦克斯也见证了昆虫数量的急剧减少。

哈尔瓦克斯回忆,20 世纪 80 年代中期,他们得到一台早期的个人电脑,夜晚屏幕发出的光亮会引来大量虫子,以至于他们为了工作不得不在房里支起帐篷。

「现在的情况是,我会把每只在夜晚爬到我桌上的昆虫捉住,装进盛有酒精的小塑料管里。」詹曾说。他回到哥斯达黎加已经两周,只捉到九只昆虫。

詹曾和哈尔瓦克斯也把昆虫数量减少主要归因于气候变化。81 岁的詹曾说,1963 年他第一次来哥斯达黎加时,旱季持续了四个月。「如今的旱季有六个月,于是所有适应四个月旱季生活的生物不得不面对多出来的两个月。它们没有食物,生存规律被打破,一切都崩塌了。」

在哥斯达黎加拉塞尔瓦研究站,装着叶片的袋子组成的「动物园」里生活着数百只毛虫,以及它们体内的寄生蜂卵。研究人员试图在这些物种消失之前对它们进行研究。「这是一门令人绝望的科学。生态学家李・戴尔说。

怎样才能扭转这令人不安的颓势?在某种程度上,当然要取决于造成这种情况的动因。如果主要是气候变化,似乎只有全球行动起来减少排放才能真正带来改变。如果杀虫剂和生境丧失是罪魁祸首,那么地区性或是局部范围内的行动就能产生重大影响。

为保护传粉昆虫,欧盟已经禁用大多数新烟碱类杀虫剂——数项研究表明这类杀虫剂与昆虫和鸟类的数量减少相关。去年秋天,德国政府正式通过一项「昆虫保护行动计划」,要求恢复昆虫栖息地,在特定区域禁止使用杀虫剂,逐步淘汰草甘膦——一种常用除草剂,可能会消除昆虫赖以生存的关键植物,有研究称,它还可能会扰乱昆虫的免疫系统。「我们不能没有昆虫。」行动计划强调。

最近,一群来自全球各地的 50 多位科学家为昆虫保护呈出一份「指南」,建议「采取积极措施减少温室气体排放」,保护更多自然区域作为昆虫的避风港,更严格地控制外来物种,欧洲引入蜂类就可能导致了南美洲巴塔哥尼亚熊蜂包括北美洲锈斑熊蜂的骤减。这些科学家还要求减少使用合成杀虫剂和化肥。

「我们可以做很多事情,不管结果如何,都会是很好的实践。」瓦格纳说,他也是 50 多位科学家中的一员。「对我来说,任何与气候相关的事情都是最重要的。要是我们能削减为了美观而使用的杀虫剂,如用在草坪上的,那么对于整个地球来讲就是双赢。」

在大烟雾山靠近田纳西州的一侧,加州大学洛杉矶分校的博士生格雷厄姆・蒙哥马利从植物的叶子上收集昆虫,希望能复制 70 年前的一项调查。因为缺乏关于昆虫种群数量的长期数据,它们减少的程度尚不明确。过去,昆虫学家很少计算昆虫的数量,因为它们总是那么多。

薛西斯协会是世界上少数几家专注于无脊椎动物保护的组织之一,位于俄勒冈州的波特兰。协会以加利福尼亚甜灰蝶(又名薛西斯蓝灰蝶)命名,这是一种产于旧金山半岛的蝴蝶,20 世纪 40 年代因地方开发而灭绝。

登上城堡峰不久后的一天,我和协会负责人斯科特・布莱克一起去参观了他们在加州中央山谷的一些合作项目。布莱克开着车,回忆起少年时的几项爱好,其中之一是 1979 年在内布拉斯加生活时买的一部福特野马。因为车身上总是布满死虫子,他只好经常洗车。现在很少有这个需要了,他说。该现象已经引起广泛关注,被称为「挡风玻璃效应」。

窗外,一片又一片整齐划一、精准种植的农田掠过。布莱克摇了摇头。他说,过去山谷的农田周围都是可以庇护昆虫的杂草丛,如今农田四周往往紧邻车道。「在我眼里,就是昆虫栖息地的缺失。」

我们最终抵达斯托克顿市的比克斯勒农场。这处占地 520 公顷的农场种植着扁桃树和蓝莓,几年前场主决定与薛西斯协会合作,种植灌木篱墙,恢复一些在过去半个世纪以来由于农业越来越集约化而丧失的当地生境。一道绵延一公里多的灌木篱被种在一条旧的灌溉水渠里,伍兹氏蔷薇和接骨木一类较高的灌木与白鼠尾草和西方马鞭草一类较矮的灌木相互穿插。此时临近夏末,天气炎热,尘土飞杨,大多数植物看起来都很枯萎。即便如此,灌木丛中还是传来切叶蜂和汗蜂的嗡嗡声。布莱克说:「我们有大量数据表明,只要做出努力,它们就会回来。」

他接着说:「植物和昆虫织就了地球的衣衫。我们却正在将其撕成碎片,需要把它重新编织起来。

我们应该学会去理解别人的观点,不仅仅是服从和被告知。

Project Che

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时代的水流漫过了每一只筏子,浸湿了我们的脚,而大雨迟早要来。

开门见山,明知山有虎

所有火中取栗、蹈火赴汤和洞若观火的报道,都是易燃品。