小蠶
春運(yùn),這個(gè)歷時(shí)40天之久,數(shù)億人以各種方式向中國(guó)各地移動(dòng)的畫(huà)面,被形象地稱(chēng)作“地球上最大規(guī)模的人類(lèi)遷徙”。在動(dòng)物界,也有一種特殊的昆蟲(chóng),每年都要跨越萬(wàn)水千山,定期完成2次大遷徙。無(wú)論在時(shí)長(zhǎng)上還是規(guī)模上,都超越我們的春運(yùn)。它就是著名的黑脈金斑蝶(Danausplexippus)。它還有個(gè)霸氣的名字:帝王蝶。
一年兩度南北大遷徙
帝王蝶是目前發(fā)現(xiàn)的唯一一種會(huì)大規(guī)模遷徙的昆蟲(chóng)。它們主要生活在美國(guó)東北部和加拿大東南部,還有少數(shù)生活在落基山以西。除此之外,美國(guó)佛羅里達(dá)南部、中美洲地區(qū)、歐洲西南部、北非及許多太平洋島嶼上,還生活著一類(lèi)不需要遷徙的帝王蝶。
帝王蝶的翅膀有鮮亮的橙色打底和黑白相間的鑲邊;它的幼蟲(chóng)像是穿著黃色條紋的斑馬服。這些炫酷的外表,無(wú)一不是在警告那些蠢蠢欲動(dòng)的捕食者:“我有毒,我很苦,我不好吃!”
成年的帝王蝶吸食各種花蜜,它們的幼蟲(chóng)則僅以乳草為食,尤其是馬利筋屬植物。當(dāng)夏季快要結(jié)束的時(shí)候,逐漸縮短的日照、不斷下降的氣溫及日趨衰亡的乳草,仿佛是為帝王蠑大軍的南下之旅吹響號(hào)角。
這時(shí),帝王蝶會(huì)進(jìn)入一個(gè)發(fā)育暫時(shí)停滯的階段,使得原本只能活2~8周的它們,壽命大大延長(zhǎng)至6~8個(gè)月,足以應(yīng)對(duì)即將到來(lái)的漫長(zhǎng)遷徙和越冬。萬(wàn)事俱備,帝王蝶大軍浩浩蕩蕩地南下了。
經(jīng)過(guò)數(shù)周的艱苦跋涉,絕大多數(shù)北美東部的帝王蝶會(huì)在每年的11月1日左右抵達(dá)墨西哥中部米卻肯州的高山冷杉叢林。在那里,它們將度過(guò)整個(gè)冬天。待到春暖花開(kāi)時(shí),帝王蝶會(huì)重新活躍起來(lái),在3月15日左右離開(kāi)這個(gè)“第二故鄉(xiāng)”,踏上回家的路。
這時(shí),美國(guó)南部的馬利筋屬植物也正抽芽。交配后的雌蝶會(huì)將卵產(chǎn)在這些植物上。于是,它們一生的使命完成了。剩下的漫漫回家路,則要留給它們至少2代的子孫去完成。聰明的徒子徒孫們同樣會(huì)追隨著乳草生長(zhǎng)的節(jié)奏,一路北上,直到回到祖輩的大本營(yíng),完成整個(gè)遷徙之旅。待到夏末秋初,大軍又將南下,周而復(fù)始。
相比之下,西部帝王蝶的遷徙之路就顯得輕松多了。它們中的大多數(shù)會(huì)南下棲息在加州太平洋海岸線上的常綠樹(shù)林里越冬。也同樣會(huì)在萬(wàn)物復(fù)蘇的春天時(shí)節(jié),北上回到故土。
日光加磁場(chǎng)的GPS導(dǎo)航
那么,帝王蝶在飛行途中依靠什么辨別方向呢?它們航行的羅盤(pán)就是太陽(yáng)。
在帝王蝶的復(fù)眼中,視網(wǎng)膜的大部分區(qū)域能夠感知太陽(yáng)光的平行位置,而背面邊緣的小塊區(qū)域能夠獲取紫外光的角度。這些信息通過(guò)復(fù)雜的線路傳送到大腦的中央復(fù)合體,對(duì)飛行航線發(fā)出指令。
不過(guò),帝王蝶并不是簡(jiǎn)單地追隨著太陽(yáng)飛行就萬(wàn)事大吉。因?yàn)殡S著地球的自轉(zhuǎn),太陽(yáng)一直呈現(xiàn)著從東向西的運(yùn)動(dòng),而帝王蝶的目的地卻是一個(gè)固定的地點(diǎn)。為了抵消太陽(yáng)的運(yùn)動(dòng),帝王蝶會(huì)啟動(dòng)藏在觸角里的生物鐘。有了它,太陽(yáng)羅盤(pán)便能隨著時(shí)間推移不斷進(jìn)行自我調(diào)整,帝王蝶得以精準(zhǔn)地向著目的地挺進(jìn)。
若是遇上濃云密布不見(jiàn)日光時(shí),帝壬蝶的遷徙也不會(huì)太受影響。因?yàn)樗鼈兊挠|角里還裝有一套地球磁場(chǎng)感應(yīng)系統(tǒng)。它們能夠通過(guò)捕捉地球磁力線的傾角,獲取方向信息,準(zhǔn)確地進(jìn)行跨緯度飛行。
惡化的生態(tài)環(huán)境導(dǎo)致種群數(shù)量銳減
自上世紀(jì)90年代起,墨西哥和美國(guó)加州兩地都對(duì)帝王蝶的越冬地點(diǎn)開(kāi)始了常規(guī)監(jiān)控。而近年來(lái)帝王蝶數(shù)量的不斷減少,情況令人擔(dān)憂。
是什么造成了帝王蝶家族的災(zāi)難呢?一個(gè)重要的原因在于帝王蝶的幼蟲(chóng)基本僅以馬利筋屬植物為食。而近年來(lái)曾經(jīng)生長(zhǎng)著這些植物的林地,已經(jīng)陸續(xù)被人類(lèi)開(kāi)采用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)或其他商業(yè)用途。帝王蝶幼蟲(chóng)食不果腹,直接影響整個(gè)種群的規(guī)模。
另外,由于人類(lèi)伐木、耕種等所導(dǎo)致的林地面積縮減,也使得成年帝王蝶獲取花蜜日漸艱難,這給帝王蝶的生存帶來(lái)了巨大的威脅。以越冬為例,11月,當(dāng)?shù)弁醯麆倓偟诌_(dá)墨西哥目的地時(shí),它們體內(nèi)平均的脂類(lèi)含量大概是133毫克;待到來(lái)年3月中旬越冬結(jié)束,它們體內(nèi)只剩下56毫克——整個(gè)冬天,消耗了58%的脂肪;等到它們?cè)?月抵達(dá)美國(guó)南部交配產(chǎn)卵的時(shí)候,消瘦的它們體內(nèi)脂肪含量?jī)H剩26毫克??上攵?,沒(méi)有了花蜜,帝王蝶的生存該有多艱難!
除此之外,氣候變化對(duì)于乳草的分布和數(shù)量,以及帝王蝶的繁殖和遷徙也有著一定程度的影響。當(dāng)氣溫升高1℃以上,北美馬利筋屬植物的分布就會(huì)向北遷移。這樣一來(lái),帝王蝶本應(yīng)在春夏交配繁殖的地區(qū)就變得不再適合乳草生長(zhǎng)和帝王蝶生存。植物的北移,也意味著春季遷徙的帝王蝶需要向北飛更遠(yuǎn)的距離才能有食物,而那時(shí)正是它們體內(nèi)脂肪儲(chǔ)備最低的艱難時(shí)刻。
更嚴(yán)重的是,氣候變暖還會(huì)擾亂帝王蝶遷徙的方向,因?yàn)檎堑蜏啬孓D(zhuǎn)了帝王蝶南北遷徙中太陽(yáng)羅盤(pán)的指向。秋天的帝王蝶利用時(shí)間補(bǔ)償?shù)奶?yáng)羅盤(pán)導(dǎo)航一路向南抵達(dá)墨西哥越冬地點(diǎn)。經(jīng)過(guò)冬季低溫的誘導(dǎo),太陽(yáng)羅盤(pán)方向會(huì)逆轉(zhuǎn),在春天指引著帝王蝶飛回北方。若是沒(méi)有了寒冷的刺激,羅盤(pán)的方向保持不變,帝王蝶則會(huì)錯(cuò)誤地繼續(xù)向南飛行。
據(jù)科學(xué)家預(yù)測(cè),如果生態(tài)環(huán)境繼續(xù)向著惡劣的趨勢(shì)發(fā)展,到2030年,氣溫和降雨的變化將使得帝王蝶越冬森林的面積只剩下目前的1/3;而到本世紀(jì)末,墨西哥冷杉所處的生態(tài)系統(tǒng)將完全消失。帝王蝶的棲息地岌岌可危!
長(zhǎng)久以來(lái),那些與人類(lèi)一路同行的野生動(dòng)物們正在一個(gè)接一個(gè)“走丟”。帝王蝶也許不是下一個(gè),但對(duì)它們的保護(hù)工作已刻不容緩。我們不希望未來(lái)的人們只能通過(guò)標(biāo)本和照片一睹帝王蝶的芳容,只能在紀(jì)錄片上看到它們?nèi)绱藟邀惖倪w徙。