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环球科学|科学美国人中文版 / 地球故事 / 动植物 / 重建史前北美生态系统
重建史前北美生态系统
2007-07-11    《环球科学》2007年第7期      

撰文  C·乔希·唐兰(C.Josh Donlan)
翻译  冉隆华

     2004年秋天,10多位受过多学科训练的保护生物学家聚集在美国新墨西哥州的一个大牧场,商讨一项大胆的计划:把大型野生动物(megafauna,体重超过45千克的大型脊椎动物)重新引入北美洲。当然,这项计划的实施需要慎之又慎。

     13,000多年前,人类开始从欧亚大陆迁往北美大陆时,猛犸(mammoth)和猎豹(cheetah)这些动物就大都灭绝了。40年前,美国亚利桑那大学的保罗·马丁(Paul Martin)提出,新移民过度狩猎大大减少了大型脊椎动物的数量,导致这些动物种群无法恢复。这种所谓的更新世(Pleistocene)过度捕猎理论,在当时引起了很大争议,但现在人们普遍承认人类活动对野生动物产生了巨大影响。马丁也出席了2004年新墨西哥州大牧场会议。

     有关动物消失、动物消失的生态恶果、我们应当采取什么措施等观点构成了这项计划的基础,我们称之为“更新世野生动物复兴计划”(Pleistocene rewilding)。

     虽然北美洲已难觅猎豹、狮子和猛犸的身影,但他们的同类或近亲却在其他地方生存了下来。我们讨论的重点就是,如何把这些替代物种引进北美生态系统。我们相信这项工作可以恢复数千年前就从北美消失了的一部分重要生态过程,如捕食和放牧等。这些替代物种同样会带来经济利益和文化价值。果然,建议提出后在社会上掀起波澜。民众的这些反应也广受我们的欢迎,因为通过讨论,更新世野生动物状态复兴计划的优点在生物保护的基础上凸现出来。

大型动物的重要性
自然界由许多复杂的生态系统构成,某种植物消失了,以这种植物为食的昆虫就会消失;某种昆虫没有了,捕食这种昆虫的鸟类将会饿死;鸟类的死亡又会对其他动物产生影响。大型野生动物在它们栖息的地方发挥着关键作用,一旦消失将会引起一系列连锁反应,产生严重后果。

     我们的计划之所以集中在大型动物上,是因为它们对环境有着举足轻重的影响。大型动物曾经统治地球数千万年,与其他物种紧密联系,共同进化,影响整个生态系统。马、骆驼、狮子、大象和其他大型动物随处可见——它们才是当时动物界的“主力”。但从5万多年前开始,绝大多数大型动物都灭绝了。如今,地球上有大型动物存活的地域不足10%。

     过去10年间,美国杜克大学的生态学家约翰·特博(John Terborgh)直接观察到了大型动物对生态健康的关键作用,和它们灭绝对自然界的消极影响。特博发现,委内瑞拉的一座水电大坝淹没了几千英亩土地,形成了数十个岛屿。这些岛屿太小,无法给处于食物链顶端的美洲虎、美洲狮和秃鹰等食肉动物提供足够的食物。这些动物的消失引发了一系列连锁反应。猴子、切叶蚁和其他食草动物种群没有了“天敌”的威胁,从而繁盛起来,他们破坏了植被,生态系统随之崩溃,生物多样性逐渐消失。实际上,世界各地人类砍伐森林,不断扩展城市范围,已经将大自然切割成了许多类似的“孤岛”。

      其他各大洲也发生过类似的生态灾难。生态系统退化不仅不利于生物多样性,也不利于人类经济发展。在中美洲,原始热带生态系统发挥了重要的生态作用,例如帮助咖啡树传花授粉。每年可为一个咖啡农场带来至少6万美元的产值。

     大型食肉动物和食草动物在它们的栖息地都发挥着关键作用。在美国的阿拉斯加,海獭控制了海胆等以海藻为食的食草动物的数量,有助于保持海藻森林生态系统的平衡;在非洲,大象是主角,当它们经过一片区域,放倒了树木,森林就变成了栖息地,植物和动物在此生活繁衍。狮子和其他食肉动物控制了非洲食草动物的种群数量,反过来又影响了植物和土壤养分的分布。

     在更新世的美洲,大型食肉动物和食草动物发挥了类似作用。现今随着大型动物的消失,它们对美洲生态环境的影响也不复存在。例如,数百万年来美洲豹(非洲豹的近亲)在广阔的草原追逐叉角羚,也造就了叉角羚的生物学特征——速度惊人,它是现存奔跑最快的动物之一。随着猎豹的消失,今天的叉角羚似乎已经在这片草原上“过量繁殖”了。

     更新世野生动物复兴计划并不是要完全回到过去的状态;而是恢复一些物种,它们之间的相互作用维持了生态系统的繁荣。巨龟、马、骆驼、猎豹、大象和狮子都曾生活在这里,共同造就了北美生态系统。相同或相近的物种可以作为替代物种进行引进,许多动物已经在美国实施圈养。实际上,更新世野生动物复兴计划将有助于改变保护生物学的根本前提,实现从限制灭绝速度向积极恢复自然过程的转变。



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