澳大利亞野火,動物大規模死亡後會發生什麼

澳大利亞野火,動物大規模死亡後會發生什麼

腐爛的野豬屍體告訴科學家,當成千上萬的動物一下子全部死亡時,會發生什麼情況,例如在澳大利亞的叢林大火中。

為了瞭解大規模死亡的後果,研究人員對野豬屍體進行了實驗。 布蘭登·巴頓,密西西比州立大學

席捲澳大利亞的前所未有的野火不僅破壞了人類的生命,而且還殺死了數億甚至數十億隻動物。

燃燒不是這場災難的唯一死亡原因。許多動物躲過了火焰,卻在柵欄和道路上死去。其它動物可能暫時還活著,但是沒有家園、食物和水,很快就有可能屈服於這些元素。

不幸的是,大量的動物死亡正在變得越來越頻繁。全球變化-包括人為引起的氣候、土地使用、火災狀況和其他方面的變化-可能是造成各種動物大規模死亡事件發生頻率和強度增加的主要原因。

2015年就是這種情況,當時異常溫暖和潮溼的天氣使得正常的良性細菌在幾周內消滅了哈薩克斯坦的200000只賽加羚羊。同樣,2016年的一次雷擊殺害了323頭馴鹿,去年由於不合時宜的降雨留下了一層難以穿透的冰層覆蓋其食物,導致又有200頭餓死了。而且,連續五年,阿拉斯加的成千上萬飢餓的海鳥被沖走。這些只是最近的一些例子。

那麼,大量動物同時死亡時會發生什麼呢?

實驗性大規模死亡的事件

研究小組研究了大規模死亡事件(簡稱MME)的生態後果。

研究大規模死亡事件十分困難,因為它們是不可預測的,並且可能在世界各地發生,這給研究實際事件帶來了邏輯上的挑戰。即使我們能夠跳上飛機並迅速前往遙遠的大規模死亡事件,我們也無法獲得以前的生態系統數據,因此得出結論幾乎是不可能的。

為了克服這一障礙,密西西比州立大學的布蘭登·巴頓(Brandon Barton)、艾比·瓊斯(Abby Jones)與佛羅里達大學的野生生物生物學家馬庫斯·拉什利(Marcus Lashley)和戴維·梅森(David Mason)合作,完成了在大型實驗中模擬產生成千上萬公斤腐肉的大規模死亡事件的艱鉅任務。

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誘捕者捐贈了大量的野豬屍體,以模擬2019年俄克拉荷馬州的大規模死亡事件。圖片:布蘭登·巴頓

在2019年春季,布蘭登·巴頓開始了迄今為止最大的實驗,在俄克拉荷馬州部署了將近15噸的野豬屍體。第一個挑戰是找到大量且符合道德的屍體來源。他們與專業捕獸者合作,他們將負責捕獲野豬。野豬是一種侵入性物種,可能破壞農作物,傳播疾病並對野生生物造成負面影響。這些野豬被捉住已對其他物種起保護作用。與其浪費屍體,不如將它們很好地利用。

實驗想看看腐肉數量的增加如何以可能改變生態系統或促進病原體傳播的方式影響分解。在屍體到達之前,研究人員確定了地點並取樣了最初的土壤、微生物、植物、昆蟲和野生動植物。這提供了重要的基本信息,而這些信息在現實世界的大規模死亡事件中將無法獲得。

屍體到達後才開始真正的工作。豬的臭名是有原因的,野豬(尤其是成噸的死豬)的觀感和氣味不佳。每個平均約30公斤的野豬屍體被小心地放置在預定的地塊中。有些地塊只放一頭豬來代表“正常”死亡事件。其他地塊則放置10具屍體來代表大規模死亡事件。

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分解屍體成為蒼蠅和其他昆蟲的天堂。

很快地,地上嗡嗡作響,天上禿鷹盤旋。研究人員在頭幾天監控了屍體的分解,這是迄今為止最可怕的。食腐者切碎了一些屍體,將其遺骸拖入附近的森林中。未清除的屍體在破裂前充滿了氣體,並露出了數百萬個扭動的蛆。

在這段時間內,研究人員記錄了分解速率、監控了昆蟲和清道夫訪客,並收集了微生物樣本以檢測引起疾病的細菌。在接下來的幾週中,微生物、昆蟲和清道夫完成了工作,不久,除了骨頭和毛皮外,什麼也沒有剩下。研究人員將對該實驗進行幾年的監視,以確認大規模死亡的長期生態系統後果。

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研究人員在模擬的大規模死亡事件中監測了野豬屍體。 圖片:布蘭登·巴頓

大規模死亡後會發生什麼

現場、實驗室和理論研究表明,大規模死亡事件以兩種一般方式影響生態系統。

首先,從生態系統中移走的數百或數千只動物意味著他們在環境中的作用喪失了。

在澳大利亞,一些地區多達一半的考拉被火燒死。考拉除了作為國家生態旅遊的象徵和來源外,對生態系統也很重要,因為它是少數能夠消耗和回收桉樹植物養分的動物之一。考拉的大量死亡意味著食物鏈的重大斷裂-沒有動物吃桉樹葉子了。

同樣,小型哺乳動物,兔子和袋鼠的大量死亡意味著對於像野狗這樣的掠食者來說,獵物將很少留下,它們可能會努力避免在貧瘠的土地上捱餓。大火還殺死了昆蟲和蝙蝠等動物,它們對授粉都很重要,而火災的可能對大火後植物群落造成損失。沒有這些動物來執行其生態工作,澳大利亞的生態系統無疑將發生變化。

其次,由大規模死亡事件引起的大量腐爛屍體將對其環境產生影響。

儘管澳大利亞的一些動物將被大火吞噬,其屍體很快變成灰燼,但那些在火焰之外遇難的動物將開始分解。在正常情況下,腐肉會觸發食腐動物湧向屠體,消耗肉體並將養分循環到生態系統中。

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在2016年的一次模擬大規模死亡事件中湧出的蛆。圖片:布蘭登·巴頓

但是,袋鼠、樹袋熊和其他大型動物的持續大量死亡所產生的屍體要比清道夫(禿鷹、野狗和巨蜥)所能承受的要多。屍體可能不會很快消失,而可能會成為細菌和昆蟲的繁殖地。這令人擔憂,因為其中許多可能是影響人、野生動植物和牲畜的病原體,而蒼蠅可以將病原體遠距離運輸。實際上,在以前的實驗中,模擬的大規模死亡事件產生了足夠多的蒼蠅,足以覆蓋地面上的全部屍體。

研究工作還表明,大規模死亡事件可以通過使土壤中毒和重組植物群落而產生長期影響。隨著屍體的分解,它們釋放出氣體並溢出液化殘留物,土壤吸收了酸性體液和微生物的混合物。當這種情況大規模發生時,毒性會殺死包括樹木在內的植物。未公開的數據反覆表明大規模死亡事件會改變土壤微生物組和土壤養分。這些影響能持續多長時間是未知的。

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模擬大規模死亡事件後僅剩幾周的骨頭和毛皮(左)。分解過程中滲出的化學物質會形成一個“屍體島”,殺死植物和樹木(右圖)。 圖片:布蘭登·巴頓和艾比·瓊斯


什麼可以幫助使生態系統恢復正常

大規模死亡事件對生態系統的影響是複雜的,但是在多項研究中,一件事是一致的:健康的清道夫種群減少了大規模死亡事件的影響。

禿鷹、土狼和野狗等清道夫是全球受迫害最嚴重的動物之一,但它們提供了關鍵的生態系統服務。當實驗中使用清道夫時,屍體很快被消耗或拖走,產生的和蒼蠅更少,向土壤中滲出的化學物質更少,對植物和生態系統的影響也較小。

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研究人員使用柵欄和網將禿鷹和土狼拒之門外,以更好地瞭解清道夫的作用以及失去它們的後果。 圖片:布蘭登·巴頓

儘管地球的生態系統可能無法避免未來的大規模死亡事件,但一個明顯的優先事項是維護我們擁有的生物多樣性-包括失去它們的後果。

在澳大利亞,大量腐肉可能會令野狗、禿鷹和巨蜥受益。不幸的是,過高的食腐者數量可能引起更多問題。當腐肉最終消失,這些過量的食腐者可能被迫到居民區尋求食物,導致衝突以及攻擊人類和家養動物。這些火災的間接後果很難預料。

但是可以肯定的是,煙霧清除後出現的生態系統將大不相同。


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