2021年10月11日,《生物多樣性公約》第十五次締約方大會在雲南昆明開幕,中國正在推動全球生物多樣性治理邁上新臺階。

一說到生物多樣性,可能有人會誤以爲,生物種類越多越好,那我們可以多多引入本地沒有的新物種。

這麼想可就大錯特錯了!

中國政府將生物安全視作國家安全體系的重要組成部分,並將生物安全提升到了與國家發展相關的戰略高度。

生物安全涉及內容廣泛,主要包括防控重大新發突發傳染病、動植物疫情,人類遺傳資源和生物資源安全管理,防範外來物種入侵與保護生物多樣性,防範生物恐怖襲擊與防禦生物武器威脅,病原微生物實驗室生物安全管理等。

其中,外來物種入侵是引發生物安全問題的重要因素。

Part.1

潘多拉魔盒:物種入侵

由於人類活動大肆進軍自然界,肆意索取和開發自然資源,對地球生態系統造成了日益嚴重的破壞,使很多傳統的生物鏈條破壞斷裂,一些原本不起眼的生物因爲缺乏天敵的制約而氾濫成災。

同時,物種入侵的頻率劇增,進一步破壞了生態系統,形成惡性循環。

警惕入侵物種(圖片來源:Conservation Corridor)

Part.2

物種入侵概念的提出

瑞典裔芬蘭人佩爾·卡爾姆(Pehr Kalm)可能是系統研究物種入侵的第一人。早在17世紀,他便發現、記錄了美洲大陸存在的15種原本生活在歐洲的植物、蜜蜂和一些昆蟲。

達爾文也在《物種起源》中描述了生物入侵現象,然而並沒有明確提出生物入侵的概念。

英國生態學家查爾斯·埃爾頓(Charles Elton)1958 年出版的《動植物入侵生態學》一書中首次正式提出生物入侵概念,並將其定義爲:某種生物從原來的分佈區域擴散到一個新的(通常也是遙遠的)地區,在新的區域裏,其後代可以繁殖、擴散並持續生存下去。

該書綜述了生物入侵的各個方面,闡述了人類所面臨的物種入侵和生態系統因入侵而改變的現實與後果,由此,查爾斯•埃爾頓被譽爲入侵生物學的奠基人。而該書也與《寂靜的春天》一起相提並論,被認爲是瞭解未來環境災難必讀之書。

查爾斯•埃爾頓 《入侵生態學》(圖片來源:作者提供)

Part.3

物種入侵遍及全球

物種入侵現象遍及世界各地,但在不同的地區,如大陸、海洋和島嶼,入侵物種的類型,入侵途徑和方式以及帶來的影響都有所不同。

(1)大陸外來物種入侵

地球分佈着六大陸。遼闊的大陸是陸上動植物繁衍、生長的地方,它們伴隨氣候變化不斷往來遷徙,適應新環境、拓展自身的分佈。這樣的遷徙也可視作自然因素下的物種入侵。

過去,高山、淡水湖泊和島嶼等天然屏障阻礙着動植物的自由遷徙,但隨着人類文明的發展,國際貿易和旅遊行業愈加發達,原來被視作地理障礙的因素在很大程度上消減了

國際貿易(圖片來源:veer圖庫)

相反,人爲因素帶來的物種入侵現象越來越普遍,當地生態系統受到的侵害也越來越突出。

回溯歷史,人們在種植行業的交易活動,可能開了作物物種引進的先河,如農作物、花卉和樹木等。隨後也帶來了動物物種的引進和四處擴散。

從古而今,被引進的物種已經數以萬計,遍及世界各地,由此也常常引發物種入侵的危險。物種入侵就像水流一般,一開始還只是小溪流,可一旦形成數量可觀的種羣,就會匯聚爲滔滔洪水,一發不可收拾。除非該物種受到自然環境的限制或遺傳因子的影響,否則已成種羣規模的發展將變得無法遏制,物種入侵難以避免。

(2)海洋外來物種入侵

遼闊的海洋是一個開放的生態系統,也是大陸千萬條河流奔流到海的歸宿。由於世界各大洋被大陸所阻隔,外加水溫、洋流等制約因素,慢慢形成了各自特有的土著生物羣落,並且這些制約因素也影響了本地種的進一步擴散。

圖片來源:veer圖庫

由此,在長期的演化中各大洋不同的海洋生物區系便演化出來。但是,這種自然形成的生物區系格局,也由於人類海洋運輸的日趨活躍,正在受到越來越大的影響。

在世界貿易和經濟全球化發展的大背景下,人類海洋運輸來來往往,十分繁忙。而有一些海洋生物,也通過船舶壓水艙,船底寄生,人爲海水養殖以及海峽運河途徑,傳播到本不該來到的異鄉,給該地生態帶來隱憂。

其中,壓載水是傳播有害水生生物和病原體的一個重要途徑。據統計,全球80%以上國際貿易量依靠航運,從事國際貿易運輸的商船超過5萬艘,每年排放的壓載水達到120億噸。

“壓載水”指的是爲控制船舶縱傾、橫傾、喫水、穩性或應力,而在船上加裝的水及其懸浮物。

船舶壓載水作爲海洋外來物種遷移載體,被全球環保基金組織列爲當今海洋的“四大危害”之首。

壓載水(圖片來源:mfame.guru)

據有關部門分析,外來海洋物種入侵已成爲世界海洋生態環境面臨的四大問題(外來物種入侵、海洋污染、漁業資源過度捕撈和生境破壞)之一,併成爲繼海洋棲息地破壞之後世界海洋生態環境面臨的第二個重大威脅,可能對海洋生態系統造成直接或間接的影響,如種間競爭破壞生態環境、與土著種雜交造成遺傳污染、病原生物及有毒藻類導致海洋生態災害加劇等。

因此,海洋外來物種入侵已成爲最爲嚴重的全球性環境問題之一。

(3)島嶼外來物種入侵

全球島嶼面積僅佔陸地總面積的5.3%,卻是受物種入侵影響最大的重災區。

根據科學家對全球島嶼所做的調查研究表明,全球生物多樣性的喪失在島嶼上呈現不成比例的快速增長,其中外來物種的入侵是島上物種滅絕的主要驅動力。

歷史資料表明,1500年以來的鳥類、哺乳動物、兩棲動物和爬行動物滅絕案例75%都發生在島嶼上。而目前世界自然保護聯盟瀕危物種紅色名錄中超三分之一的物種也棲息在島嶼上。

島嶼(圖片來源:veer圖庫)

對島嶼生態系統的威脅,主要來自人類的行爲。人們有意或無意將各種動物帶入島嶼,其中最爲危險的外來物種爲野貓、狗、老鼠(灰鼠、黑鼠、小稻鼠)、獴、山羊和豬。專家在對島嶼生態系統產生負面影響的3990個案例研究中,發現這8個物種佔83%。

Part.4

人類入侵史無前例

人類的擴張無疑就是地球有史以來最大的物種入侵行爲。

雖然人類僅有700萬年的演化歷史,但其入侵強度和範圍,顯然超過地球其他動植物入侵的影響。而且,人類對地球生物圈帶來的影響也是最爲深刻和久遠的。

(1)人類擴張加速了同時代生物的厄運

人類在走出非洲、走向世界的征程中,披荊斬棘,歷經無數艱難險阻,終於走向人類社會的高級發展階段。但是人類的擴張和發展之路,也造成了許許多多生物可悲的命運,其中最典型的事件就是歐洲人16世紀航海之旅導致的部分物種滅絕。

在歐洲人開啓的航海之旅中,許多動植物遭遇了滅頂之災。最著名的滅絕事件當屬大海雀、渡渡鳥、恐鳥、旅鴿等。

16世紀後期,帶着來復槍和獵犬的歐洲殖民者定居毛里求斯,從此渡渡鳥這些不會飛也跑不快的鳥類厄運降臨。

渡渡鳥復原圖

殖民者帶來的豬、狗、猴、鼠等動物開始捕食渡渡鳥產在地面上的蛋和雛鳥,嚴重影響了渡渡鳥後代的繁殖。此外,殖民者還大肆砍伐森林,破壞渡渡鳥的棲息地。更有甚者,對肉味細嫩鮮美的渡渡鳥大開殺戒。

至1690年前後,渡渡鳥這種僅僅被人類發現70年的鳥類就走到了絕滅盡頭。

旅鴿是另一種令人痛惜的滅絕鳥類。它是一種特別喜歡旅行的鴿子,故得此名。17世紀,擁有先進技術的歐洲人佔據了美洲,他們砍伐森林,讓旅鴿失去了棲息地;因爲肉味鮮美,旅鴿成爲這些開拓者的食物。

當旅鴿的肉被大衆廣泛接受之後,大規模的商業捕殺開始了。到了17世紀末期,除了密歇根州,美洲已經看不到成羣的旅鴿了。

而至1900年,這種曾經多達數十億隻的鴿子,在人類的瘋狂屠殺下,在不到一個世紀的時間內宣告滅絕。

曾經的旅鴿(圖片來源:Tim Hough)

新西蘭曾是一個塵封了6000多萬年的羣島。在漫長的歷史歲月裏,新西蘭形成了自己獨特的動物區系,屈指可數的幾種哺乳動物,衆多的特有鳥類、兩棲爬行類和昆蟲:世界上最高的鳥——恐鳥、原始的新西蘭蛙類、新西蘭巨蜥以及長鬚無翅大蝗——一種重達71克的沙螽等等。

但是,當人們第一次真正踏上新西蘭的時候,也將災難帶給了這座天然的動植物寶地。

在人類到來之後的1000年內,先後有32%的陸生鳥類和18%的海洋鳥類滅絕。究其原因,竟然是由人類帶來的家鼠、家貓、家犬、帚尾袋貂和白鼬、伶鼬、林鼬等鼬類造成的。

在太平洋的夏威夷羣島,人類活動無意帶來的蛇鼠,也對當地原生鳥類造成了毀滅性的打擊。因爲當地鳥類世世代代沒見過這些捕食者,毫無反抗能力,等待它們的只有死亡。

總之,伴隨着人類擴展的步伐蔓延到世界各地,許多地方的物種受到了外來物種的影響、乃至破壞,紛紛後退萎縮,最後走向滅絕。

(2)人類不當活動嚴重干擾自然界平衡

隨着人類社會的發展和人口大幅增加,人類的生活領地不斷擴張。爲了獲取地球自然資源,人們大肆進軍荒郊野嶺,深入大陸腹地,去勘探、去墾荒、去建設新的家園和生產基地。蔥鬱的大地到處留下人們的印記。

在人類擴張的步伐中,沉寂多年的荒郊野嶺被喚醒,千萬年來形成的自然生態在解體,許多動植物包括看不見的微生物紛紛遷徙他處。

人類擴張的行爲和方式五花八門。

比如,砍伐森林和開墾草原植被。人類的這種干擾對自然環境構成的危害,始於大約10000多年前的早期農業,並持續到現在,不僅導致森林植被的退化,加劇水土流失,區域環境的變化,而且還會因造成許多生物環境的破壞,生物多樣性的喪失等。

比如,污染環境。人類工業生產產生了大量工業垃圾,向自然環境排放了大量的有毒害性的污染物,不僅使空氣受到污染,而且進入大氣的硫氧化物、氮氧化物,與水蒸氣結合後形成極易電離的硫酸和硝酸,導致大氣酸度增加,許多地區甚至酸雨成災,對生態系統和土壤等帶來了災難性的影響。

比如,採集野生動植物。全球80%的人口服的傳統醫藥之中,有85%與野生動植物有關。一些經濟、藥用及珍稀野生物資源自古以來就被人們大肆掠奪,大力採集,以至於造成一些物種的滅絕。例如,在利益的驅動下,一些人高價炒作、大肆盜挖野生蘭花,致使野生蘭花瀕臨滅絕。

再比如,狩獵是一種特殊的干擾方式。人類以經濟和食用爲目的的非計劃性狩獵,尤其是對種羣數量很少的瀕危動物的捕殺,亦嚴重破壞了動物種羣的生殖和繁衍,甚至造成物種的滅絕。

(3)人類社會治理中的失誤

在人類社會治理過程中,由於決策失誤,常常造成一系列後果嚴重的物種入侵事件。

爲了某種需求,人們引進了外來物種,如用於養殖、種植花卉等目的的引種;此外,還有出於生物防治、綠化、水土保持、環境保護等目的的引進。

但若是疏於管理,急功近利盲目引進外來物種,結果就是好事變壞事。

例如,美國爲了控制藻類等水生植物氾濫,治理河道,清潔水體,於1970年從亞洲引進包括草魚、鱅魚、鰱魚、鯉魚等在內的8種魚,並將它們統稱爲“亞洲鯉魚”。

但讓人始料不及的是,這些魚的危害遠比當初引進它們的作用更大。亞洲鯉魚雖然喫掉了大量的水草、浮游生物或野生蚌類,但是它們強悍的食慾也奪走了當地一些魚種口中的食物,嚴重畸形了當地生態的發展。

如今美國河流鯉魚成羣,氾濫成災。

而澳大利亞政府爲了控制野兔的瘋長,引進了甘蔗蟾蜍,後又被放進昆士蘭甘蔗種植園,以控制蟲害。到1937年,超過6萬隻年幼蟾蜍被用於捕食昆蟲,但甘蔗園無法將它們圈住,它們經常跑出來傷害其它動物和植物。

結果,甘蔗蟾蜍引入成爲了澳大利亞政府環境政策的頭號錯誤之一,造成生態浩劫的慘重程度可與該國家對野兔的引進相提並論。

我國畜牧業長期過度放牧,草場退化,這使各地對新的優質速生牧草的需求比較旺盛,而這也給國外草種公司向中國傾銷草種提供了一個極好時機。

可是,作爲牧草或飼料引進而造成入侵的例子也很多:水花生、紫苜蓿、白花草木樨、賽葵、大黍、梯牧草、牧地狼尾草、蘇丹草、波斯黑麥草、大漂、芒穎大麥草、鳳眼蓮等都不同程度地影響了我國生態環境的穩定性。

水葫蘆,學名稱爲“鳳眼藍”,原產於巴西,喜歡溫暖溼潤陽光充足的地方,即使溫度超過35℃,低於10℃也不礙於生長。

二十世紀初期,水葫蘆以花卉的被引入中國。但是誰能夠想到,一株水葫蘆可以繁殖出一池塘水葫蘆呢?

水葫蘆(圖片來源:作者提供)

原本用於淨化水質的物種,如今卻成爲污染水質,誘發病菌蟲害的“災星”,變成了各國農業、水利以及環保領域的頭號敵人,真是徹徹底底“翻車”了。

若是隻顧引入外來物種,卻不考慮其後果、不加強有效管理,物種入侵是不可避免的。

例如,20世紀,巴西爲了獲得高質量的蜂蜜,先後引入了歐洲蜂和非洲蜂進行雜交,其雜交後代爲巴西蜂,巴西蜂的產蜜量高、質量好,給巴西帶來了巨大的經濟效益。

但是引入的非洲蜂又名殺人蜂,這種蜜蜂有很強的毒性,可以蜇死人和動物,故當其與當地野蜂交配繁殖後便釀成了延續30年的“殺人蜂”之禍。

我國於20世紀初引入了蜂蜜產量較高的意大利蜂,卻也產生了意外的不良後果,破壞了本地中華蜜蜂的棲息地,干擾本地中華蜜蜂的交配,導致本地中華蜜蜂種羣數量迅速減少。

Part.5

人類入侵史無前例

人類出現後,經過數百萬年的演化,形成了現代社會的發展型式。

但人類並沒有隨着社會文明的建立而停止對地球角角落落的探索和擴張,由此引起了一系列影響廣泛的連鎖性生態環境變化,並帶來層出不窮的物種擴散和反入侵事件,人類爲此疲於應付,後患無窮。

(1)現代交通工具加劇物種入侵

伴隨着現代技術的進步,交通運輸工具日新月異,自行車讓人們在幾公里空間範圍隨意穿行,汽車則將人們活動空間拓展了幾十公里,而火車和飛機更是將人們輕鬆快捷地運輸到幾百乃至幾千裏之外的地方。

圖片來源:veer圖庫

因此,人類已經幾乎可以隨心所欲地侵入到他們想要涉足的領域。然而,人類前進的步伐日益加快,對世界的影響也與日俱增,生物界尤其感受到前所未有的威脅。

一方面,人類的拓展就是一種入侵,在很大程度上越界進入了許多動植物世世代代賴以生存的家園,侵害了它們原本自然和諧的生態環境。

另一方面,人類有意無意引發的物種入侵,給當地物種帶來了難以預料的後果。

同時,由於便捷的交通運輸,讓人際間的交往日趨頻繁,社會活動日趨活躍,無形中滋生了一個全球性的病毒傳染市場,使得病毒得以在很短時間迅速傳染至世界各國。

2020年初暴發、至今仍在世界各地肆虐的新冠病毒就是藉助人類便捷的航空火車等交通工具傳播到了世界各地,讓無數人陷入死亡的恐懼和病痛的折磨與痛苦之中。

(2)物種入侵帶來瘟疫氾濫

人類日益頻繁的交流和不當的生產活動所導致的物種入侵,已經成爲現代物種入侵的主要途徑。

許多物種從自己的原始分佈區域擴散到新的區域,造成了許多生物入侵事件。這些貿然闖入的傢伙在當地的自然或人工環境中定居、繁殖和擴散,最終破壞該地區的生態平衡,給土著物種造成了毀滅性的打擊。

全球多個生活在大陸的兩棲類生物大滅絕是由壺菌引起的。

原本只存在於非洲區域的蛙壺菌,被人類無意中帶到美洲和歐洲。這種寄生菌在毫無抵抗能力的兩棲類生物之間擴散,導致兩棲類生物大量死亡,美洲和澳洲的多種蛙類隨之滅絕。

蛙壺菌(圖片來源:veer圖庫)

時至今日,蛙壺菌已經影響了少則3成、多則5成的蛙類物種的生存。北美地區的蝙蝠大滅絕也是由被稱爲“毀滅地絲黴菌”的真菌引起的。

人類的一些無意識行爲,已經成爲許多物種頭上的高懸之劍。

在人類迅速推動的全球化時代,外來物種入侵的現象愈加頻繁,原有“土著”生物的生存環境受到嚴峻挑戰。像壺菌這樣肉眼難以察覺的微生物隨時有可能危害其他生物的生存。

這些病原微生物本身可能就是人類文明高度發展的產物。

人類越發頻繁地入侵動植物的天然棲息地,不斷獲得生活需求的滿足,同時那些天然寄居於動植物體內的病原微生物就獲得了越來越多的入侵人體的機會。

人類世界高度密集的羣居環境、高度發達的人員和物資流動網絡,又給病原體傳播提供了溫牀。難以計數的生物因爲這些看不見的“力量”,最終被清洗出局,我們人類或許也難以獨善其身。

(3)物種入侵一再拉響生物安全警鐘

20多年前,人類承載着對新世紀的美好夢想,昂首邁入了21世紀。由於現代科學技術的飛躍發展,人們對未來充滿了自信,全球化浪潮正席捲世界,世界經濟社會發展步入了快速發展的軌道。

然而,世界經濟的大發展,一直是以獲取自然資源,損害自然環境爲代價的。人類擴張過程中邁出的步伐,不免觸動了潛伏在自然界各個角落裏的微生物,當千百年來形成的生態系統平衡遭遇破壞,那隻看不見的黑手悄然伸出了魔爪,微生物家族中那些有害的細菌與病毒,開始向人類掀起了一波又一波的反入侵。

於是,當人類邁入21世紀,不斷遭遇病原微生物的侵害,其頻率之高、影響之大、波及之廣、災難之深,在人類史上前所未有。

由SARS、禽流感、埃博拉病毒、塞卡病毒、中東呼吸綜合症和新冠肺炎病毒掀起的一輪又一輪的疫情災害,猶如從天而降,飛速狂飆,給人類拉響了一陣又一陣的警鐘!

人類經歷了新世紀以來前所未有的微生物災害的高頻侵害。

隨着我國對外開放,對外交流日益增多,外來物種進入我國的概率也越來越大。

2020年5月18日,國家生態環境部發布《2019 中國生態環境狀況公報》,公佈中國已發現660多種外來入侵物種,表明我國是受外來物種入侵危害最嚴重的國家之一。隨着國際貿易和全球經濟一體化進程的加快,生物入侵的形勢將日趨嚴峻。

我國外來生物入侵已經呈現出傳入數量增多、頻率加快、蔓延範圍擴大、發生危害加劇、經濟損失加重的趨勢。

外來生物在嚴重破壞我國許多地區生態系統的同時,還給中國帶來了年均超過2000億元的鉅額經濟損失。生物安全警鐘已經一再拉響。人類的活動和行爲正在引發越來越多的物種入侵事件,物種入侵造成的生態危機最終會反噬人類自身,影響人類社會健康發展。

聯合國《生物多樣性公約》第十五次締約方大會(COP15)在中國昆明的舉行,彰顯了人類共同維護生物多樣性的合作精神。

爲此,人類應當進一步加強國際合作,國家要從法律、機制和手段及新技術運用上築牢生物安全的城牆,保護生物多樣性,維護生態平衡,營造好地球人類的家園。

圖片來源:veer圖庫

轉載自:“中國科普博覽”公衆號

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