Brandon Barton（密西西比州立大學(xué)生物科學(xué)副教授）
Abby Jones（密西西比州立大學(xué)生物科學(xué)研究生）
這是澳大利亞的一場史無前例的野火，它除了導(dǎo)致人類在野火中喪生，還殺死了數(shù)以億計的動物，在徹底終結(jié)這場火災(zāi)之前，這個數(shù)字還將繼續(xù)飆升。
在這場巨大的災(zāi)難中，焚燒并不是導(dǎo)致死亡的唯一原因。成千上萬的動物逃離了火場，卻死在了柵欄和道路上。還有一些或許暫時還能生存，但沒有了家園、食物和水，它們可能很快就會敗下陣來。
不幸的是，大規(guī)模的動物死亡正變得越來越頻繁。全球性的變化可能是導(dǎo)致動物大規(guī)模死亡事件頻發(fā)且強度日益漸增的主要原因，這種全球性的變化包括人類造成的氣候變化、土地利用、火災(zāi)和其他事件。
2015年就出現(xiàn)過這樣的情況，反常的高溫和潮濕的天氣，讓一種在普通情況下無害的細菌在短短幾周內(nèi)殺死了哈薩克斯坦的20萬只高鼻羚羊。同樣，2016年的一次雷擊殺死了323頭馴鹿；2019年的一場不合時宜的降雨，在馴鹿的食物上留下了一層無法穿透的冰層，直接導(dǎo)致了200頭馴鹿同時餓死。在過去的五年里，上萬只被餓死的海鳥被沖上阿拉斯加……而這些都只是少數(shù)幾個最近發(fā)生的例子。
那么，如果大量生命同時死亡，會發(fā)生什么？
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死亡事件的實驗方法
我們的小組研究的是大規(guī)模死亡事件所產(chǎn)生的生態(tài)后果。
大規(guī)模死亡事件是一項困難的研究，因為它們不可預(yù)測，可以發(fā)生在世界各地，使得研究非常具有挑戰(zhàn)性。即使我們能馬上跳上一架飛機，迅速抵達一個遙遠的大規(guī)模死亡事件的發(fā)生地，也不會有關(guān)于當(dāng)?shù)?a href="/kx/shehui/55051.html">生態(tài)系統(tǒng)在此之前是什么樣子的數(shù)據(jù)，所以幾乎不可能得出什么結(jié)論。
為了克服這一障礙，我們與佛羅里達大學(xué)的野生生物學(xué)家Marcus Lashley和David Mason展開合作，進行了一項”骯臟”的任務(wù)：用數(shù)千磅腐肉進行大型實驗，來模擬大規(guī)模死亡事件。
捕獵者們捐贈了近1.5萬磅野豬尸體，用以在俄克拉荷馬州模擬大規(guī)模死亡事件。| 圖片來源：Brandon Barton / 密西西比州立大學(xué)
2019年春，我們開始了迄今為止規(guī)模最大的實驗，在俄克拉荷馬州部署了近15噸的動物尸體。我們面臨的第一個挑戰(zhàn)就是要找到大量且合乎道德的尸體來源。我們找到了一隊專業(yè)的捕獵者，他們正在清除野豬這種有可能破壞農(nóng)作物、傳播疾病，并對野生動物產(chǎn)生負面影響的入侵物種。這些野豬是出于保育的目的而被捕捉的。與其讓它們的尸體白白變成廢棄物，我們可以對其加以更好的利用。
我們想知道，越來越多的腐肉是如何以改變生態(tài)系統(tǒng)或促進病原體傳播的方式影響分解的。在尸體到達之前，我們劃分了實驗地區(qū)，并對那里的原始土壤、微生物、植物、昆蟲和野生動物進行了采樣。這為我們提供了重要的基線信息，在真實的大規(guī)模死亡事件中，這樣的信息是無法獲取的。
真正的研究是在尸體運來之后才開始的。豬之所以“臭”名遠揚是有原因的，而野豬——尤其是數(shù)噸的野豬尸體聚集在一起的景象和散發(fā)的氣味尤為令人難以忘懷。我們小心翼翼地將每具平均重約70磅的尸體放在預(yù)定的地點。一些試驗區(qū)塊只被放置了一頭豬，以此代表“正常的”死亡事件；還有些試驗區(qū)塊則被放置了10具尸體，以此來代表一次大規(guī)模死亡事件。
很快，地上的尸體引來了蒼蠅嗡嗡作響，禿鷲在上空盤旋。在頭幾天，我們監(jiān)測了尸體的腐爛，這是到目前為止最可怕的一段經(jīng)歷。食腐動物將一些尸體撕碎，將它們拖到附近的森林深處。未被清理的尸體會因為聚集的氣體而膨脹，最后數(shù)百萬只蠕動的蛆會隨著爆炸而顯露出來。
在此期間，我們記錄了分解速率，監(jiān)測了昆蟲和食腐動物，并收集了微生物樣本來檢測致病細菌。在接下來的幾個星期里，微生物、昆蟲和食腐動物完成了它們的工作，很快剩下的就只有骨頭和皮毛了。我們將會繼續(xù)對這一實驗進行數(shù)年監(jiān)測，以確定大規(guī)模死亡對生態(tài)系統(tǒng)的長期影響。
在模擬實驗中，研究人員對動物尸體進行了監(jiān)測。| 圖片來源：Brandon Barton / 密西西比州立大學(xué)
2
許多生命同時死亡會導(dǎo)致什么
我們通過實地、實驗室和理論調(diào)查發(fā)現(xiàn)，大規(guī)模死亡事件能以兩種一般方式影響生態(tài)系統(tǒng)。
首先，伴隨著數(shù)以百計甚至千計的生命個體從生態(tài)系統(tǒng)中消失，它們在環(huán)境中的功能和作用也隨之消失。
據(jù)預(yù)計，在澳大利亞的一些地區(qū)，多達一半的考拉被大火燒死。而考拉除了是澳大利亞國家的象征以及生態(tài)旅游重要資源之外，也是生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分，因為它們是為數(shù)不多的一種能夠消耗和循環(huán)利用桉樹養(yǎng)分的動物。考拉的大量死亡意味著食物鏈出現(xiàn)的重大斷裂——沒有什么東西可以吃桉樹了。
同樣，一些小型哺乳動物、兔子以及袋鼠的大量死亡意味著像澳洲野狗這樣的食肉動物可以狩獵的獵物將所剩無幾，它們可能正在如今貧瘠的土地上掙扎著免受饑餓之苦?；馂?zāi)也會殺死一些不那么有魅力的物種，比如昆蟲和蝙蝠，然而它們都是對授粉非常重要的動物，它們的消失可能會給火災(zāi)后的植物群落帶來挑戰(zhàn)。沒有了這些動物來完成它們的生態(tài)工作，澳大利亞的生態(tài)系統(tǒng)將無疑會發(fā)生變化。
其次，大規(guī)模死亡事件造成的大量腐爛尸體本身也將對環(huán)境產(chǎn)生影響。
盡管澳大利亞的一些動物將會被大火吞噬，它們的尸體很快化為灰燼，但那些在火焰之外遭遇厄運的動物還是會經(jīng)歷腐爛。在正常情況下，腐肉會引發(fā)食腐動物的聚集，它們會吃掉尸體，并將營養(yǎng)物質(zhì)循環(huán)到生態(tài)系統(tǒng)中。
一場對2016年的大規(guī)模死亡事件的模擬中，浮現(xiàn)出一條蛆河。| 圖片來源：Brandon Barton / 密西西比州立大學(xué)
然而，由于袋鼠、考拉和其他大型動物的大量死亡，它們的尸體數(shù)量將超過老鷹、澳洲野狗，以及巨蜥（一種爬行動物）等食腐動物的數(shù)量。動物的尸體可能不會迅速消失，而是成為細菌和昆蟲的滋生地。這是令人擔(dān)憂的景象，因為其中許多可能是會對人類、野生動物和牲畜造成影響的病原體，而蒼蠅可以將這些病原體帶到很遠的地方。事實上，在之前的實驗中，我們模擬的大規(guī)模死亡事件就產(chǎn)生了大量的蒼蠅，足以覆蓋地面上的大片蛆蟲。
我們的研究還表明，大規(guī)模死亡事件可以通過毒害土壤和重建植物群落而產(chǎn)生長期影響。隨著尸體的分解，它們會釋放出氣體，并將液化的剩余物、酸性體液和土壤吸收的微生物混合在一起。當(dāng)這種情況大量出現(xiàn)時，包括樹木在內(nèi)的植物就會被這些混合物的毒性殺死。我們尚未發(fā)表的數(shù)據(jù)重復(fù)表明，大規(guī)模死亡事件會改變土壤微生物組和土壤養(yǎng)分。而這樣的影響能持續(xù)多久是未知的。
在大規(guī)模死亡事件的模擬實驗進行了幾周后，只有骨頭和皮毛被剩下（左）。在分解過程中，滲入土壤的化學(xué)物質(zhì)形成了一個“尸體島”，殺死了植物和樹木（右）。| 圖片來源：Abby Jones Brandon Barton / 密西西比州立大學(xué)
3
怎樣能幫助生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)正常
大規(guī)模死亡事件對生態(tài)系統(tǒng)的影響非常復(fù)雜，但在我們研究的眾多問題中有一件事是一致的：健康的食腐動物種群可以減少大規(guī)模死亡事件的影響。
食腐動物，如禿鷲、郊狼和澳洲野狗是世界上迫害最嚴重的動物群體，但它們卻為生態(tài)系統(tǒng)提供了重要的服務(wù)。在我們的實驗中，當(dāng)食腐動物出現(xiàn)時，尸體會被迅速吃掉或拖走，從而產(chǎn)生了更少的蛆和蒼蠅，進入土壤的化學(xué)物質(zhì)也變得更少，對植物和生態(tài)系統(tǒng)的影響也更小。
研究人員用圍欄和鳥網(wǎng)來防止禿鷲和郊狼的侵入，以更好地理解食腐動物所扮演的角色，以及失去食腐動物所能導(dǎo)致的后果。| 圖片來源：Brandon Barton / 密西西比州立大學(xué)
雖然地球的生態(tài)系統(tǒng)可能無法避免未來的大規(guī)模死亡事件，但一個明顯的優(yōu)先事項是我們要維持所擁有的生物多樣性，包括那些清理垃圾的食腐動物。
在澳大利亞，野狗、鷹和巨蜥的數(shù)量可能會從這場火災(zāi)所提供的大量腐肉中受益。但不幸的是，陡然圖增的食腐動物數(shù)量可能會導(dǎo)致更多的問題。當(dāng)腐肉最終消失時，這些數(shù)量過多的食腐動物可能會被迫到人口稠密的地區(qū)尋找食物，從而導(dǎo)致對人和家畜的攻擊，引發(fā)沖突。這些火災(zāi)所能造成的間接后果是很難預(yù)料的。
然而，可以肯定的是，在濃煙散去之后，生態(tài)系統(tǒng)將會變得非常不同。
原文標(biāo)題為“Rotting feral pig carcasses teach scientists what happens when tons of animals die all at once， as in Australia’s bushfires”，于2020年1月10日首發(fā)于The Conversation，原文鏈接：https：//theconversation.com/rotting-feral-pig-carcasses-teach-scientists-what-happens-when-tons-of-animals-die-all-at-once-as-in-australias-bushfires-124251，中文內(nèi)容僅供參考，一切內(nèi)容以原文為準。
