危險入侵物種可能潛伏在暗處

外來物種會增加當地的生物多樣性。但有害的外來物種入侵卻也可能危害當地生態平衡，導致本地物種減少甚至滅絕。

在外來物種中，有一類最善潛伏的族類，被稱為“沉睡族群”，它們能在入侵地長期悄然生存而不被發現。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，隨時可能引發生態黑天鵝事件。

近日發表在美國生物科學研究院《生物科學》雜誌上的一項研究，提出了沉睡族群的生物入侵假說，認為潛伏的入侵生物很可能遠超人們想象，而這將給監測與防治帶來全新挑戰。

沉睡族群爆發四類機制

2009年9月，美國麥迪遜-威斯康星大學的學生在門多塔湖用浮游動物網從湖中打撈樣品進行觀察，發現數以百計的多刺水蚤佈滿網兜。這意味著整個湖泊內的多刺水蚤出現了大爆發。

多刺水蚤常見於俄羅斯波羅的海附近的拉多加湖，是以浮游生物為食物的貪婪捕食者。而令人不解的是，此前歷次樣品提取均未發現多刺水蚤的影蹤。

學生們從湖底取出沉積物巖芯，與博物館中儲存的歷史記錄進行比對，發現多刺水蚤起碼早在十年前就潛伏在了這裡。但因為數量太小，至少在200次的樣品提取中都輕鬆逃脫，直到2009年夏天，異常偏低的氣溫讓它們快速增殖，才終於現身。

研究人員對以往的入侵生物爆發案例進行分析，總結出四類激發沉睡族群爆發的機制。

一是食物網改變。如澳大利亞的麥誇裡島上，外來的貓在剛引入的前60年中，對當地鳥類的威脅微乎其微。而在後來引進的兔子給貓提供了充足食物後，貓迅速繁殖，並大量捕食鳥類，導致兩種本土鳥類滅絕。

二是共生關係達成。如非本土的無花果在剛到佛羅里達州的時候，當地的胡蜂不太會給這些外來戶授粉，後來隨著屬於共生夥伴的另外幾種胡蜂被引進，無花果開始強勢崛起，並對當地樹種造成威脅。

三是閾值反應。導致沉睡族群突然爆發的觸點未必是某種突發性因素，類似氣候變化之類的動因也可能造成溫水煮青蛙式的後果。如在數世紀之前老鼠就登上了亞南極群島，並且一直未造成太明顯的生態危害，可是隨著氣溫上升，老鼠數量終於開始指數級增長，對島上的“原住鳥”造成嚴重威脅。

四是偶然性環境因素。前面提到的門多塔湖裡多刺水蚤爆發就是典型例子。門多塔湖富營養化的水質和通常較高的水溫並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於擺脫緊箍咒，迅速繁殖，數量驟增，大量蟲卵甚至使其在氣溫恢復後若干年裡還一直氾濫。同樣，偶發的環境變化也可能使入侵植物一改隱忍故態，比如異常的高溫導致它們萌芽率激增。

對於本土物種而言，環境中往往存在各種天然制約因素，因而不太會出現爆發事件。而入侵生物離開原生地後，天敵缺失則使其易於失控。並且，入侵過程經過了多個環節的淘汰和篩選，久經考驗的入侵生物更善於從星星之火變成燎原之勢。

入侵生物“潛能”可能被低估

傳統理論認為，大量的入侵生物在數量大爆發之前，需要經過一段時間的積蓄，但最終的突然增長是必然的。沉睡族群假說則認為，沉睡族群的爆發需要一些不確定的觸發因素。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。

鑑於入侵生物可能長期以不為人知的狀態存在，可以推測它們被大量發現是偶然事件；而少量存在並且不被發現才是常態。事實上，已經有研究發現，某些入侵的水生物種就呈現出這樣的分佈規律。

所幸的是入侵生物從原生地侵入新的地域並非易事，需要經過自然及人為的各種溝坎。通常認為，這些入侵者中僅有10%能夠最終存活，這被稱為10%法則。也有學者認為對於脊椎動物而言，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”：它們更多並不是沒能成功闖關，只不過是沒被大量發現而已。

新興技術助力人類“反潛”

沉睡族群存在的可能性，對入侵生物的防控具有現實影響。美國加利福尼亞州曾多次發現地中海果蠅，人們誤以為這是發生了多次物種入侵事件，但進一步分析證明，這種入侵生物早就在該地潛伏存活。

相比騎驢找馬式的防堵大法，阻斷已知潛伏者的異常增殖，可能會更事半功倍。

幸好，生物DNA檢測（eDNA）、遙感等新興技術的出現，讓非本土物種的取樣範圍更廣，更加方便，可大大提高人類的“反潛”能力。比如靈敏而非侵入性的生物DNA檢測技術，只需在環境中收集相關的DNA痕跡，就能發現入侵生物的蹤影。在芝加哥這樣的大都市，一人一個工作日就能完成所有水道中亞洲鯉魚的檢測，而傳統的電漁法至少需要調查93天。

關於沉睡族群，還有很多未解之謎，比如，有沒有一些入侵生物特別善於潛伏？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？

在環境變化日益加劇的當下，加強關注那些危險的潛伏者，無疑將有助於防範下一個不幸的生態黑天鵝事件。

（沈 川 據“科普中國中央廚房”）