未來哪些地區(qū)會更容易遭到生物入侵？

眾所周知，地球上的生態(tài)系統(tǒng)是經(jīng)過長期進化形成的，系統(tǒng)中的物種經(jīng)過長期演變，才形成了現(xiàn)在相互依賴又互相制約的密切關(guān)系。一個外來物種的引入，有可能因無法適應(yīng)新環(huán)境而消亡，也有可能因新的環(huán)境中沒有與之抗衡的生物而演變?yōu)閮礆埖娜肭终摺＿@些入侵者也許不會長著一副尖嘴利牙的恐怖形象，但卻可能對入侵地的生態(tài)系統(tǒng)、棲息環(huán)境、物種和人類健康帶來嚴(yán)重威脅，甚至造成生態(tài)災(zāi)難。

當(dāng)前，生物入侵已經(jīng)嚴(yán)重威脅到北歐地區(qū)和北美地區(qū)的生態(tài)系統(tǒng)。未來，全球哪些地區(qū)將有可能會成為生物入侵的高風(fēng)險地區(qū)呢？近日，中國科學(xué)院動物研究所李義明研究組發(fā)表的一項研究成果，正是為了回答這個問題。

可怕的生物入侵

在此項研究中，李義明團隊根據(jù)影響外來種分布的氣候、人為活動、植被和水資源等因素，采用多個物種分布模型，預(yù)測了279類外來兩棲爬行動物在全球的入侵熱點。

為何會選擇兩棲爬行動物作為研究對象？對此，李義明告訴記者，這是因為最近幾十年到一百年間，在動物界，生物入侵非?？斓膬蓚€綱就是兩棲綱和爬行綱。而且，兩棲爬行動物是陸生變溫脊椎動物，在入侵區(qū)會導(dǎo)致嚴(yán)重的生態(tài)、進化以及社會經(jīng)濟危害。

在造成生物入侵的兩棲爬行動物中，在全世界產(chǎn)生危害影響最廣的可能就是我們在餐桌上非常熟悉的牛蛙。

牛蛙原產(chǎn)于北美，因為養(yǎng)殖條件粗放，加之早期人們完全沒有對于引入動物的控制意識，在亞洲，牛蛙很早就逃逸到野外，成為野生物種并進而成為入侵生物。有記錄的牛蛙入侵中國的時間是1959年，從香港地區(qū)入境，但更大規(guī)模的入侵是在20世紀(jì)八九十年代經(jīng)濟開放之后，華南各地“特種養(yǎng)殖”，大量陌生的動植物被視為發(fā)家致富的“金鑰匙”而引入國內(nèi)，牛蛙就是其中之一。

別看現(xiàn)在它們經(jīng)常成為人們的盤中餐，但牛蛙可不是“省油的燈”。它們個體大，最大的可以長到2公斤，是很多小型脊椎動物的捕食者和競爭者。李義明在調(diào)查研究中發(fā)現(xiàn)，在舟山群島，牛蛙入侵的水庫池塘中，當(dāng)?shù)氐暮诎咄?、澤蛙、蟾蜍都消失了。同時，牛蛙繁殖快，一窩卵有上萬只。牛蛙比本地蛙更聰明，跳躍能力強，極難捕捉。當(dāng)?shù)赝茉谒轮荒軡?分鐘，牛蛙則可在水下潛8分鐘。更大的危害是，牛蛙攜帶有致病的壺菌，其入侵?jǐn)U散會導(dǎo)致當(dāng)?shù)貎蓷惙N群的下降。

“蔗蟾蜍的危害則更加嚴(yán)重，現(xiàn)在已經(jīng)在澳大利亞引起了災(zāi)難性的后果?！崩盍x明介紹說，“蟾蜍帶有蟾毒素，因為澳大利亞本來是沒有蟾蜍科物種的，所以當(dāng)?shù)氐膭游锊妒痴邲]有進化出識別蔗蟾蜍的機制，這導(dǎo)致當(dāng)?shù)夭妒沉苏狍蛤艿拇蟠笮⌒「鞣N物種的死亡，鱷魚吃了蔗蟾蜍后都會被毒死?！崩盍x明說。

除了北美牛蛙和蔗蟾蜍，李義明介紹，在外來兩棲爬行動物中還有兩種代表性物種。“一是沙氏變色蜥，它與當(dāng)?shù)氐尿狎嫦啾染哂休^強的競爭能力，能夠捕食當(dāng)?shù)胤N。另一個就是紅耳龜，它能與當(dāng)?shù)佚旑惛偁帲⑴c部分物種雜交，降低當(dāng)?shù)佚旑惖亩鄻有浴薄?/p>

正因為近年來兩棲爬行動物生物入侵的速度快、范圍廣、影響大，因此相關(guān)的科學(xué)記錄數(shù)據(jù)也比較全面，可以大大提高預(yù)測研究的準(zhǔn)確度。

生物多樣性熱點區(qū)域風(fēng)險更高

李義明研究組建立的模型預(yù)測顯示，在當(dāng)前的氣候條件下，外來兩棲爬行動物的潛在入侵風(fēng)險主要集中在西部非洲、南亞、東南亞、大洋洲島嶼、加勒比地區(qū)、南美洲的南部、地中海地區(qū)和馬達加斯加?xùn)|部。在未來2050年和2080年氣候變化的條件下，潛在入侵風(fēng)險大多仍聚集在同樣的地理區(qū)域內(nèi)，部分最適合的區(qū)域會擴展到南美洲北部、非洲中部以及歐洲的一些高緯度地區(qū)。

“這些入侵熱點，都是那些環(huán)境條件適合大量外來物種生存的地區(qū)，所以這些地區(qū)天然受到更高生物入侵風(fēng)險的威脅。”李義明說。

更為嚴(yán)重的是，這些外來兩棲爬行動物入侵風(fēng)險較高的地區(qū)，恰恰聚集在全球的生物多樣性熱點區(qū)域。

“在全球，生物多樣性熱點區(qū)域包含了35個地理區(qū)域，這些地區(qū)有著極其豐富的物種資源，同時也面臨著主要棲息地喪失的困境。生物多樣性熱點區(qū)域只占地球面積的15.9%，卻擁有著22939種陸生脊椎動物物種，占全球的77%，擁有著152000個植物物種，占全球的50%。對這些地區(qū)的保護尤為重要?！崩盍x明等研究人員在近期發(fā)表于《生態(tài)與環(huán)境科學(xué)前沿》的相關(guān)論文中寫道。

“在當(dāng)前和未來氣候情景下，生物多樣性熱點區(qū)域內(nèi)單位面積上的潛在外來種數(shù)目是其他區(qū)域的1.4倍。接近40%的潛在入侵熱點將會落在生物多樣性熱點內(nèi)。生物多樣性熱點區(qū)域比其他地區(qū)承受著更高的生物入侵風(fēng)險?！崩盍x明說道。

早期監(jiān)測和快速反應(yīng)措施亟待實施

通過揭示生物入侵風(fēng)險的全球格局，李義明研究組的該項研究為在全球尺度上制定早期監(jiān)測和快速反應(yīng)措施，以阻止外來兩棲爬行動物對生物多樣性的入侵危害，提供了指導(dǎo)信息。

“隨著貿(mào)易的日益全球化，外來物種入侵對生物多樣性以及生態(tài)系統(tǒng)功能的威脅正在持續(xù)增加?！崩盍x明說，“了解外來物種在全球的入侵熱點，即多個外來種適宜的生存環(huán)境，以及這些入侵熱點與全球生物多樣性熱點的重疊程度，對采取優(yōu)先保護措施以減輕外來物種對生物多樣性的危害至關(guān)重要?！?/p>

對于研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)的面臨著更高生物入侵風(fēng)險的地區(qū)，李義明認(rèn)為，亟待采取生物安全性保護措施。

“尤其是，我們的研究模型還預(yù)測出，由于與潛在入侵熱點高度重疊、本土棲息地喪失嚴(yán)重等因素，位于南太平洋的新喀里多尼亞、西非的幾內(nèi)亞森林、西南太平洋的美拉尼西亞群島、加勒比群島、菲律賓群島、巴西的塞拉多地區(qū)更是生物入侵的高風(fēng)險地區(qū)。這些區(qū)域應(yīng)當(dāng)成為采取有效的生物安全性措施的優(yōu)先地區(qū)。但這些地區(qū)目前所擁有的可供發(fā)展生物安全性措施的財政資源卻比較少。希望這些地區(qū)能提高對生物入侵風(fēng)險的意識，前瞻性地發(fā)展生物安全性措施，避免或者將生物入侵對全球生物多樣性造成的危害降低到最小?！崩盍x明說。

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