沈川

你可能不知道，我們熟悉的葡萄、苜蓿、核桃、石榴，其實都是外來物種，沿著絲綢之路進入中原地區(qū)。而玉米、馬鈴薯、夾竹桃，也是歷經(jīng)好幾百年才陸續(xù)來到中國的外來物種。

外來物種會增加當?shù)氐纳锒鄻有?，豐富人們的物質(zhì)生活。但是，有害的外來物種入侵也可能危害當?shù)厣鷳B(tài)平衡，導致本地物種減少甚至滅絕。

在外來物種中，有一類最善潛伏，被稱為“沉睡族群”，它們能在入侵地長期悄然生存而不被發(fā)現(xiàn)。但是，最終是什么樣的機會降臨讓它們泛濫成災？它們是偶爾漏網(wǎng)的僥幸者，還是逃離視線的大多數(shù)？

一些科學家認為，潛伏的入侵物種，可能多到超出想象，一旦天時地利，隨時可能引發(fā)不利于本地生態(tài)的負面連鎖反應。

沉睡的入侵物種

2009年9月，美國威斯康星大學麥迪遜分校的學生延續(xù)多年傳統(tǒng)，在門多塔湖展開田野調(diào)查，用浮游動物網(wǎng)具從湖中打撈樣品進行觀察。網(wǎng)獲的樣品令人大吃一驚：數(shù)以百計的多刺水蚤密密麻麻地布滿了網(wǎng)兜。這意味著，整個湖泊內(nèi)的多刺水蚤出現(xiàn)了大爆發(fā)。

多刺水蚤常見于俄羅斯波羅的海附近的拉多加湖，是以浮游生物為食的貪婪捕食者，它的出現(xiàn)對門多塔湖的生態(tài)可不是什么好事。令人不解的是，此前歷次樣品提取均未發(fā)現(xiàn)過多刺水蚤。而門多塔湖一直是美國北溫帶湖泊項目的重點研究對象之一，但凡有點兒異常的蛛絲馬跡，都很難被遺漏。難道這些多刺水蚤是從天上掉下來的？

學生們從湖底取出沉積物巖芯，與博物館中保存的歷史記錄進行比對，發(fā)現(xiàn)多刺水蚤起碼早在10年前就已潛伏在這里了。只不過因為樣本數(shù)量實在太小，所以在至少200次的樣品提取中都輕松逃脫。直到2009年夏天，異常偏低的氣溫引發(fā)它們快速增殖，這才終于驟然現(xiàn)身。

這出潛伏大戲讓研究人員陷入沉思。一番深入研究之后，他們提出了沉睡族群的生物入侵假說，認為潛伏的入侵生物數(shù)量很可能遠超人們想象，而這將給監(jiān)測與防治帶來全新挑戰(zhàn)。該結(jié)果發(fā)表在2021年1月美國生物科學研究院的《生物科學》雜志上。

童話中，美麗的公主被施了魔法后陷入昏睡，直到王子的一個吻將她喚醒;現(xiàn)實中，沉睡的入侵生物，又是被什么力量喚醒的呢？

暗黑力量喚醒潛伏

研究人員開始對以往的入侵生物爆發(fā)案例進行分析，總結(jié)出4類激發(fā)沉睡族群爆發(fā)的機制。

一、食物網(wǎng)改變。澳大利亞的麥夸里島上，外來的貓在被引入的頭60年里，對當?shù)伉B類的威脅微乎其微?？墒?，后來引進的兔子給貓?zhí)峁┝烁渥愕氖澄铮谑秦堁杆俜敝?，并大量捕食鳥類，導致2種本土鳥類滅絕。

類似的入侵事件還在美國加利福尼亞州的圣克魯斯島上演：伴隨19世紀晚期食草牲畜的引入，入侵植物茴香低調(diào)地在島上扎下了根，不過種群規(guī)模始終很小。直到約1個世紀之后，人們開始禁止在島上放養(yǎng)食草牲畜，缺少制約的茴香開始瘋長，大量擠占了本土植物的生長空間。

二、共生關系達成。非本土的無花果品種在剛到美國佛羅里達州時，當?shù)氐暮洳惶珪o這些外來戶授粉，這種不尷不尬的冷淡關系持續(xù)了數(shù)十年，使得這種無花果的植株數(shù)量始終保持在非常有限的水平。后來，隨著另外幾種屬于共生伙伴的胡蜂被引進，無花果開始強勢崛起，并對當?shù)貥浞N造成威脅。

三、閾值反應。導致沉睡族群突然爆發(fā)的觸點未必是某種突發(fā)性因素，類似氣候變化等動因也可能造成量變引發(fā)質(zhì)變的后果。比如，早在數(shù)世紀之前，老鼠就登上了新西蘭的亞南極群島，并且一直未造成太明顯的生態(tài)危害?？墒请S著氣溫上升，老鼠的數(shù)量終于開始呈指數(shù)級增長，并對島上的原住鳥類造成了嚴重威脅。

在植物界也有同樣的事件記載。德國瓦登海的南部剛剛出現(xiàn)大米草時，很快就遍布于海岸周圍。但在水溫較低的瓦登海北部，多年以來，這種植物并未形成氣候，直到2006年才出現(xiàn)泛濫趨勢。有學者認為，正是氣候變暖導致春天海水溫度超過了影響大米草生存的關鍵性閾值（發(fā)芽所需的4℃和光合作用所需的7℃），讓其在引入約15年后開始野蠻生長。

四、偶然性環(huán)境因素。前面提到的門多塔湖多刺水蚤爆發(fā)就是典型案例。門多塔湖富營養(yǎng)化的水質(zhì)和通常較高的水溫并不是多刺水蚤的最愛，可2009年夏天的異常低溫讓多年來被高溫抑制的多刺水蚤終于擺脫緊箍咒，得以迅速繁殖，導致數(shù)量驟增，大量蟲卵甚至使其在氣溫恢復后若干年里還一直泛濫。同樣，偶發(fā)的環(huán)境變化也可能使入侵植物不再隱忍，比如異常的高溫可能導致它們的萌芽率激增。

對本土物種而言，由于環(huán)境中往往存在各種天然的制約因素，因而不太會出現(xiàn)爆發(fā)事件。而入侵生物離開原生地后，天敵缺失，其種群發(fā)展容易失控。并且，入侵過程經(jīng)過多個環(huán)節(jié)的淘汰和篩選，久經(jīng)考驗、成功入侵的生物更善于從星星之火演變出燎原之勢。

多少入侵物種在暗處？

傳統(tǒng)理論認為，大量的入侵生物在數(shù)量大爆發(fā)之前，需要經(jīng)過一段時間的積蓄，但最終的突然增長是必然的。沉睡族群假說則認為，沉睡族群的爆發(fā)需要一些并不確定會出現(xiàn)的觸發(fā)因素。只要這些因素不具備，沉睡族群很可能會一直潛伏下去，甚至會被當成無害生物而被人們忽視。

鑒于入侵生物可能長期以不為人知的狀態(tài)隱藏于入侵地，可以推測：入侵物種的爆發(fā)是偶然事件，是例外;而少量存在并且不被發(fā)現(xiàn)，才是一般情況，是常態(tài)。事實上，已經(jīng)有研究發(fā)現(xiàn)，某些入侵的水生物種就呈現(xiàn)出這樣的分布規(guī)律。

所幸入侵生物從原生地侵入新的地域并非易事，需要經(jīng)歷自然、人為帶來的各種阻礙。通常認為，這些入侵者最終能真正站穩(wěn)腳跟并存活下去的比例僅有10%，這被稱為10%法則。也有學者對這個數(shù)字提出質(zhì)疑，認為對于脊椎動物而言，這個比例應為50%，植物和昆蟲應為25%。

但無論如何，我們都可能嚴重低估了入侵生物的“潛能”：大多數(shù)情況下，它們并不是沒能成功闖關，只不過是沒被大量發(fā)現(xiàn)而已。

發(fā)現(xiàn)潛伏，見招拆招

沉睡族群存在的可能性，對入侵生物的防控具有現(xiàn)實影響。美國加利福尼亞州曾多次發(fā)現(xiàn)地中海果蠅，人們誤以為這是發(fā)生了多次的物種入侵事件，因而將管控的重點放在了對國際航運的限制上。但事后進一步的分析卻證明，這種入侵生物早就在該地潛伏存活，它們才是蟲災反復的根源。

與此類似，將防控重點放在阻止入侵物種傳播到新地點的做法還有很多。比如，為了防止歐亞狐尾藻從一個湖區(qū)傳到另一個湖區(qū)，地方的環(huán)境管理者要求娛樂性船舶在跨湖航行前應進行清洗。從常理來看，這樣做無可厚非，但對于已經(jīng)少量存在狐尾藻的湖區(qū)，顯然防止大規(guī)模爆發(fā)更為緊迫。

相比騎驢找馬式的防堵大法，阻斷已知潛伏者的異常增殖，才有可能事半功倍。

幸好，生物DNA 檢測（eDNA）、遙感等新興技術的運用，讓非本土物種的取樣變得更廣泛、更方便，大大提高人類的“反潛”能力。比如靈敏而非侵入性的生物DNA 檢測技術，只需在環(huán)境中收集相關的DNA痕跡，就能發(fā)現(xiàn)入侵生物的蹤影。在芝加哥這樣的大都市，1人用1個工作日就能完成所有水道中亞洲鯉魚的檢測，而傳統(tǒng)的電漁法至少需要調(diào)查93天。

關于沉睡族群，還有很多未解之謎。比如，有沒有一些入侵生物特別善于潛伏？有沒有一些地域特別適合入侵生物蟄居？在我們自以為熟悉的這個星球上，有多少沉睡族群還不為人知？

大風起于青蘋之末，自然界的蝴蝶效應從來不乏其例。在環(huán)境變化日益加劇的當下，加強關注那些危險的潛伏者，無疑將有助于防范下一個不幸的生態(tài)事件爆發(fā)。