飛蛾正從美國南部城市離奇消失氣溫差異是罪魁禍首
各式各樣的昆蟲正處於消失的過程中,這種災難性的變化發生得如此之快,以至於科學家跟不上趟。如果考慮到昆蟲有一個複雜的生命週期,包括卵、幼蟲、蛹和成蟲,情況就會變得更加棘手。它們是以同樣的速度消失,還是有的比有的快呢?很少人做過調查。
在一項新的研究中,研究人員展示了為期一年的調查結果,他們在這項調查中監測了亞熱帶城市環境中飛蛾成蟲和幼蟲的數量。這是研究人員首次對昆蟲的多個生命階段進行分析,以評估昆蟲數量持續下降的嚴重程度。這也是僅有的幾項針對低緯度地區問題的研究之一,那裡的極端氣溫正將動物逼到極限。
「亞熱帶和熱帶環境中的昆蟲數量最多、種類最豐富,也是全球城市擴張速度最快的地區,”這項研究的第一作者邁克爾-貝利茨(Michael Belitz)說,他在佛羅裡達自然歷史博物館工作期間進行了這項研究。 “這些地區的城市熱島效應可能對昆蟲特別有害”。
無論城市位於何處,現代城市都存在熱量問題。在自然或鄉村環境中,太陽光的很大一部分會被無害地反射回太空。但瀝青和混凝土會吸收更多的光線,並將其轉化為熱。在白天,這會使城市的溫度比周圍地區高出7華氏度,形成危險的高溫氣泡,即熱島(熱穹頂),在氣溫已經很高的低緯度地區,這種熱阱會給被困在裡面的人帶來災難性的後果。
“毫無疑問,昆蟲數量減少是一個真實的現象。更難回答的問題是,昆蟲數量減少最快的地區是哪裡?”佛羅裡達自然歷史博物館生物多樣性資訊學館長羅伯特-古拉尼克(Robert Guralnick)說:”熱帶地區與溫帶地區是否有所不同?”
由於棲息地的喪失和污染,飛蛾在城市地區正以驚人的速度減少。資料來源:佛羅裡達自然歷史博物館。底圖來自OpenStreetMap,開放資料庫授權。
為了找出答案,研究小組設計了一項調查方法,在佛羅裡達州阿拉瓜縣發展程度不同的幾個地點收集飛蛾。捕捉成蛾很容易,研究小組成員只需要一個光源就能把它們引誘過來。而毛蟲則不會被人工光源吸引,它們大部分時間都在樹冠上,因此很難被發現。但飛蛾幼蟲是自然和城市生態系統的重要組成部分,貝利茨不願意將它們排除在外。
“毛毛蟲是繁殖鳥類的重要食物來源,”他說。 “即使鳥類成年後只吃種子,它們也會餵食幼鳥毛毛蟲。”
雖然毛毛蟲大部分時間都不在我們的視線範圍內,但至少有一種方法可以估算它們的數量:它們的糞便!幼蟲不斷地將被砍伐的樹葉消化後的殘渣以顆粒的形式排出體外,然後掉落在森林的地面上。貝利茲在每個地點的樹下放了一個漏斗,漏斗連接收集瓶。透過稱量每週掉落在裡面的糞便量,他大致估算出了毛毛蟲的數量。
到今年年底,他們收集了超過35,000 隻蛾子,並將其分為大型蛾子和微型蛾兩類。第一類包括像月蛾和蓑蛾這樣的知名物種,它們的翅膀比較大,能夠飛得很遠。微型蛾- 這裡指的是體長在10 毫米或以下的蛾包括數不勝數的捲葉蛾、草蛾,它們的翅膀像斗篷一樣,顏色有令人匪夷所思的米色和棕色。
大型和小型之間的區別很重要。體型較大的蛾子能更好地穿梭於支離破碎的棲息地,而且如果熱穹頂變得太熱,它們更有可能逃離熱穹頂。微型蛾只能在較小的區域活動,這可能使它們更容易受到溫度波動的影響。
大型孔雀蛾曾經在整個北美東部地區都很常見,但後來由於城市化等原因,其數量有所減少。圖片來源:Andrei Sourakov
結果表明,從農村到城市地區,各種體型和生命階段的飛蛾都出現了明顯的減少。
仔細觀察蛾的行蹤後發現,與預期相反,體型較大的蛾比體型較小的表現較差。這與先前在比利時進行的一項研究正好相反。
貝利茨懷疑溫帶歐洲和亞熱帶佛羅裡達州之間平均氣溫的差異是罪魁禍首。與體型小的蛾相比,體型大的蛾必須消耗更多的能量來保持低溫。貝利茨說,類似的模式在其他昆蟲身上也曾出現。
他們也發現,與口味清淡的蛾相比,飲食多樣化的蛾更適合城市生活。有些毛蟲以單一種類的植物為食,當一個地區被開發時,這些毛蟲就會先消失。而幼蟲能以多種不同植物為食的飛蛾,在都市化過程中的適應力更強。
最令人擔憂的是,研究小組只在保護區採集了樣本,但仍觀察到了明顯的下降。古拉尼克說:『當你走進一個城市公園時,你可能會認為你看到的是一個自然環境,因為它看起來完好無損。事實上,你看到的是一個與野生動物管理區等地方完全不同的社區”。
與佛羅裡達州其他地區相比,阿拉瓜縣也相對欠發達。在這個擁有數百英畝受保護土地的地區,生物多樣性喪失的多米諾效應對其他城市來說是個壞兆頭。
古拉尼克說:”在一個城市化程度不高的城市,這些下降的幅度之大令人震驚。我們說的是城鎮規模,而不是像紐約這樣的城市”。
但貝利茨說,一切都沒有失去希望。飛蛾和其他昆蟲仍然在城市邊緣地區生存,增加它們的數量在某些方面就像為它們創造合適的環境一樣簡單,而這是任何人都可以做到的。
“本土植物是增加生物多樣性的重要途徑,”他說。 “可以透過種植寄主植物來增加院子裡傳粉昆蟲的數量。古拉尼克
城市環境中的光污染也會破壞許多昆蟲的內部導航系統。 “它製造了生態陷阱,飛蛾被燈光吸引,然後被蝙蝠捕食。夜間熄燈是人們可以做的一件真正可操作的事情,對昆蟲和其他動物有很大的積極影響”。
編譯來源:ScitechDaily