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第14章 佛罗里达群岛实验

2021年1月16日  来源:大自然的猎人 作者:[美]爱德华·威尔逊 提供人:kengpo70......

我们还能上哪儿去找更多的喀拉喀托岛呢?

1963年,我和麦克阿瑟发表了第一篇有关岛屿生物地理学的文章后,这个问题一直盘桓在我脑海中长达数个月。我们好像变魔术似的,变出了颇合理的物种动态平衡图像,显示新迁入的物种自然会与走向灭绝的旧物种取得平衡。但是,我们能提出的直接证据非常少。地球上并没有多少地方可供生物学家研究大规模的生态平衡。

喀拉喀托岛的大小相当于纽约曼哈顿岛,甚至还要更大些,岛上所有的生物都因火山爆发而被完全摧毁,像这种规模的事件至少一百年才碰得上一次。而且,等到冒烟的火山岩冷却后,可能还需要再花上一百年来观察生物聚落重新形成的完整过程。我们要怎样才能更快搜集到数据,譬如说,在十年内?

我不停思索这个问题,想象各式各样的情节版本,最后得出的答案是:一座岛屿生物地理学实验室。

我们需要一组群岛,能在上面自由创造出小巧的喀拉喀托岛,并且可以随意观察岛上生物重新拓殖的情形。

我的梦想不只限于寻找生物地理学的新实验,有一股更平凡的欲望驱使我重返田野,再一次享受年轻时代那种亲自操作、充满动感的快乐。我希望自己还是个机会主义者,在无数动物与植物间穿梭,观察,触摸。我需要一处让我下半辈子能以博物学家及科学家身份沉浸其中的地方。

不过,我不能再选择以前喜欢的那种地点和方式。我不能再回到新几内亚去拼命了,因为上那儿研究一趟,至少得远离剑桥好几个月,但是我在哈佛的职务又把我绑得紧紧的。另外,我也已经开始进行蚂蚁社会行为的实验工作,这可是需要设备良好的实验室才可以完成的。这些实验相当成功,不能半途而废。另外更不用说的是,我现在已经成家了,除了勒妮,还有新生女儿凯瑟琳。

灵机一动

在这个世界上,我要怎样才能一边探测岛屿野地,同时又不至于离家太远?还有,如果我真的找到这样一处地方,我又该如何把它变成一座实验室?只有一个办法能解决这问题:缩小系统。与其依赖像喀拉喀托那种面积有数百平方千米的寻常岛屿,而且通常有人居住,不如选择小巧些的,最多几百平方米的岛屿。

当然,这些地方不可能供养得起哺乳动物、鸟类或任何体量超过小蜥蜴的陆生脊椎动物。用狭隘的生态眼光来看,脊椎动物学家甚至不会把它们唤作“岛屿”。但是,这些小岛能供养为数众多的昆虫、蜘蛛以及其他节肢动物。对于蚂蚁或蜘蛛来说(体量仅及鹿的百万分之一),一棵树就仿佛是一座森林;这类小动物终其一生的活动范围可能只有一个餐桌那么大。一旦我将观察的规模按这种方式缩小后,我发现,美国本土就拥有数千个这类迷你岛屿,它们散布在海边,也散布在内陆的湖泊或河流中。

我想,我找到了完美的答案。探测这类地方能够同时满足我在情感以及智能方面的需求。研究的对象是蚂蚁这种我最了解的动物,我将能大大加快生物地理学研究计划的进程,而且不论成败,我仍然能留在哈佛大学以及家人身边。

这就是我要的

在选择我的“实验室”地点时,我比较偏爱海边,远胜过湖泊、河川——这纯粹是个人美感上的抉择。我仔细研读地图上大西洋及墨西哥湾沿岸的岛屿,从缅因州最东南角的奎迪海得克萨斯州立公园(Quoddy Head State Park),一直查到得克萨斯州最南端的帕德里岛国家海滨公园(Padre Island National Seashore)。同时,我也研究了波多黎各附近的小岛,如果是搭飞机,这样来回距离仍然不算远。最后获选的地点很快就脱颖而出:佛罗里达群岛,如果再加上佛罗里达湾北边的群岛以及西南边的大陆海岸,看起来真是挺理想的。

接着我又翻出了更详细的航海图及照片,想再研究详尽一些。这些岛屿的面积大小各异,从只长一棵树,到一平方千米或再大点的都有。它们的孤立程度也各不相同,每个岛和最邻近岛屿的距离从数米到数百米不等。岛屿上的树林很单纯,通常全是由红树林(red mangrove trees)组成。岛屿的数量更是多得不得了,佛罗里达州南部大沼泽地西边的群岛,就拥有非常贴切的名字“万岛群岛”(Ten Thousand Islands)。这些岛屿几乎全都可以当日抵达,只要搭早班飞机,由波士顿飞4小时到达迈阿密,然后租车沿着一号公路开往岛礁群,再换搭小船就可以到达想去的小岛。

1965年6月,我飞到迈阿密亲访我那新岛屿世界。同行的还有勒妮和女儿,女儿才一岁八个月大,刚会走路、说话,还会拉扯任何会动的物体。我花了十个星期探察湾内的红树林小岛,沿着斯托克岛(Stock Island)和舒格洛夫岛(Sugarloaf)一路往北探到基拉戈岛(Key Largo)。我的精神非常亢奋。我又来到我想去的地方了。

每天早晨,我驾着租来的小摩托艇驶出码头(船身大约4米多长),沿着筑好的水道,穿过红树林,驶进开阔的佛罗里达湾。我逐一探访一个又一个的小岛,涉过长满海龟草(turtle grass)的浅沼,水流有时清澈,有时则因底部石灰泥被搅动而呈乳白色,尤其是在起风的日子很常见。一天当中,大约只有一两次能远远看到一位渔夫或一艘快艇驶向大海,至于我所看中的沼泽群岛区,则鲜少有人踏入。

这儿距离美国一号公路不到两千米,一号公路贯穿岛礁群,向南延伸到基韦斯特(Key West),交通繁忙得很。公路旁罗列着嘈杂的汽车旅馆、房车公园、游乐场、小艇码头、钓具专卖店以及快餐店等。然而,这些沼泽地和小岛除了能听见交通工具的隆隆声之外,本身有着十足的原始风味,可以说是一片处女地。红树林的商业价值很低,只有博物学家或逃犯,才想要穿梭在这片黏胶似的烂泥地中,攀爬在红树林纠结的气根及树干上。因此,我完全拥有它,我再一次得以深入了解一处远较所有人为事物更复杂、更美丽的世界。

我深入这片岛屿区域,仔细探察节肢动物的栖息地。有时,小树林中央会突然出现一小块稍隆起的空地,上面盖满了气根和海藻。有时,我会发现自己站在喧闹的苍鹭、白鹭以及白顶鸽的巢穴下面。我竟日漫游在一块又一块的陆地间,采集标本,研究航海地图,一边把感想记在笔记本上。我的旅程绝对称不上是世界级的航程,但我心里满足的程度则不输给英国海军小猎犬号航程中的达尔文。

我通常就坐在小船里吃午餐,一边窥看小岛边缘产量丰富的海洋生物。位于低潮线下的红树林气根上,盖满了密密实实的藤壶、海鞘、海葵、海蛤以及红红绿绿的海藻。成群的金梭鱼在泥岸盘错的树根及满布海草的洞穴间钻进钻出。我是不是应该当个海洋生物学家呢?不过,现在考虑这个已经太迟了。我觉得很安适。我的耳中只听得见鸟鸣和浪花拍打小舟的声音。偶尔,一架飞机由头顶嗡嗡飞过,提醒我:大梦仙,醒醒吧,你的生活可全得依赖那些你想避开的人工产品呢!

我在遍生红树林的小岛上果然找到了我想要的东西。树上满是各式各样的小动物:蚂蚁、蜘蛛、蜈蚣、树虱、蟋蟀、毛虫,以及其他的节肢动物。它们当中许多都繁殖得非常兴旺,而这正是建立生物地理学实验的首要条件。而且,从一丛红树林到另一丛红树林,居住在上面的动物种类也会跟着改变。就蚂蚁来说,模式很符合竞争排挤理论。岛屿面积若在某个定值以下,有些蚁种的群落似乎就会妨碍别种蚂蚁安身立命。在这个缩影模式中,我看见了一丝研究的希望。如今不必千里迢迢从太平洋某个小岛奔到另一个小岛,也不用费时数月或数年去研究鸟类分布情况,我只要驾着这艘4米多长的小船,穿梭在众多的小岛间,就可以进行为期仅数天或数周的节肢动物分布研究。

那么,要怎样才能使这些红树林小岛变成迷你版的喀拉喀托岛呢?我看不出有什么捷径可走,只好寻找一些替代之道。我决定继续研究红树林,但是也要再另外选些没有树林的岛屿,因为栖息其上的生物会更容易绝灭。我曾听说在海龟岛(Dry Tortugas)附近,不长树木的沙地岛屿经常闹水患,而且上面的低矮植物常被飓风席卷得一干二净。假如我能在飓风来袭的前后,好好察看岛上生态,就可能观察到动物重新拓殖的过程,以及之后是否真能达到平衡。所以,姑且把加勒比海上的飓风当成火山爆发吧——最起码,这值得一试。

期待飓风来袭

我拜访了大沼泽地国家公园的博物学家罗伯森(William Robertson),向他说明我的计划。罗伯森经常前往海龟岛研究乌领燕鸥(sooty tern)。这是一种能够长距离飞行的鸟类,它们在佛罗里达群岛最偏远的地方筑巢。罗伯森认为我的计划可能可行,并邀我加入他下一趟的研究旅程,由大沼泽地小镇码头弗拉明戈(Flamingo)出发,调查邻近区域。等我们在杰弗逊堡(Fort Jefferson)地牢似的房间中安顿好之后,就换乘另一艘更小的船,前往海龟岛附近更小的岛屿。我纵入浪中,攀爬每一座小沙岛,随手记录上面的植物及节肢动物。我的笔记本很快就写满了。现在,我只需要静静等待超级飓风刮过,就可以开始研究下一阶段动物重新拓殖的过程。

很幸运(就生物学家的观点来看是很幸运),接下来那10个月里,共有两次大飓风吹袭海龟岛。1965年9月8日,“贝茜”(Betsy)飓风以高达每小时200千米以上的速度横扫杰弗逊堡。威力较弱的“埃玛”(Alma)飓风则于1966年6月8日抵达。如我所期望的,它俩一前一后把规模最小的沙岛上的植株刮得干干净净。

然而,这个时候,我的计划却已有所变动,转向了另一个更大胆的策略。

我们的实验为何一定得受限在几个随机分布的遥远小岛上?还有,为何我们要依赖通常每十年才吹袭海龟岛一两次的飓风?这种方式无论如何都不能让我们完全控制实验条件。于是我想到,为何不在沿着一号公路近旁的红树林岛屿中选择地点最理想的小岛,然后全面喷洒杀虫剂?这么做应该可以杀光岛上所有的昆虫和其他节肢动物。我们可以挑选不同面积以及和大陆距离不一的岛屿来做实验。另外那些不喷杀虫剂的小岛,仍然可以沿用相同的研究方式,或许可以当作对照组。

新伙伴辛伯洛夫

在这节骨眼上,也就是1965年秋天,辛伯洛夫加入我的行列,和我一起合作。这名研二的学生有着崭新的视野和激励人心的勤奋,使得“将红树林小岛变为实验室”成为可行的计划。辛伯洛夫已经充分准备好要放手一搏。他念哈佛大学本科时,主修数学,毕业成绩非常优异。接下来,他原本可以轻易在数学或物理学领域创出一番局面,然而当他修过“自然科学五”(Natural Sciences 5)这门由沃尔德所开的著名的非主修课程后,就认定了这一门科学更合他的志趣。

大四时,他跑来找博塞特和我谈话,问我们说,假如有那么一个人,他有一颗坚决的心,但是大学相关背景的训练极薄弱,这个人是否也适合念生物学研究生?当然适合,我俩的反应完全相同,而且尤其适合数学家。你如果现在踏入种群生物学领域,将会在建立模型以及定量分析方面,对这个新学科有很大的帮助。你要全力投入接受生物学训练即可。

1964年秋天,辛伯洛夫在我的支持下,开始修博士学位。我不大愿意用“在我手下攻读”这样的说法,因为在接下来那几年,我从他那儿学到的东西,并不少于他由我这儿学去的。我们很快就变成了名副其实的合作伙伴。

最起码辛伯洛夫看起来就很适合从事田野生物学研究,他肌肉结实,带着几分好战的神气,却又处在一副懒洋洋的轻松姿态中,他很像是那种通过常春藤盟校橄榄球四分卫选拔赛,主修微积分或中国史的学生,然而却因为太投入课程,所以当不成运动明星。就像那个年代里头脑聪慧的学生一样,他也是个激进的左派分子,对所有的威权均抱持怀疑的态度,但是比较偏向于在思想层面而非行为上的激进主义者。这些对我来说,都不成问题。在1965年,所谓的公民运动仍然只停留在理想主义的阶段,同时也只是到密西西比州危险的小路上接受勇气考验而已。

辛伯洛夫的赌注

一提起古巴,我们两人都觉得很失望。到现在,这个地区在历史上的地位也只有核冲突而已;至于越战,当时还在缓慢增温中。佛罗里达群岛刚好夹在霍姆斯特德(Homestead)及基韦斯特两个军事基地之间,因此,这整块区域都弥漫在军事活动的气氛之中。那年夏天,我生平第一次看见“绿色贝雷帽”特种部队(Green Berets),只见一小排军士以战备队伍行经在基韦斯特的市街。我心底原本对军队的崇拜以及政治温和派的信仰,如今却都被难以释怀的疑虑给压了下去,这份疑虑主要是因美国当时的走向而起。

不久后,辛伯洛夫和我就开始说些有关约翰逊总统(Lyndon Johnson)的刻薄笑话。每当载运军舰指挥官返回岸上老家的直升机由我们头顶上空呼啸而过时,我们都会报以愤恨的一眼。我们蹲踞在红树林枝干上,采集蜘蛛和蟋蟀,试着了解生态系统的组成。起码有十多架直升机被专门派来监视我们的计划,但是一百个人里面,也找不到一个人能了解我们究竟在做什么。在那个时代,军事安全的重要性还是远远超过环境安全。我们完全不知道这种差别,可能在何时以何种方式修正,也从未奢望有一天能看见自然生态在全国性事务的排序上,提升到和科技旗鼓相当的位置。我们俩只是庆幸,能有机会获得国家科学基金会的经费赞助,同时也庆幸能够来到这里,置身于优美的大自然中。

辛伯洛夫可是以职业生涯做赌注来参加这个计划的。我们的研究并没有明确的未来,因为在这之前,从来没有人尝试过类似的研究。万一我们没法将小岛上的节肢动物消灭干净,麻烦可就大了。又万一我们没法为岛上找到的各种动物定出学名,我们的数据价值也将一落千丈。还有,万一清除干净的小岛,生物群落重新建立需要花上10年、20年,甚至更长的时间,才能达到有研究价值的程度,那么辛伯洛夫势必得重新找题目,才能完成博士论文。校方要求研究生要在最长不超过六七年之内,达到所有取得学位的资格,其中也包括一篇完整且相当精辟的论文。

大部分研究生都会选择风险较低的计划,这些计划必须一方面崭新得足以产生有意义的结果,同时又不能太脱离已知的知识,以及被验证可行的技术。辛伯洛夫完全没有这方面的保障。然而,1965年9月,他还是要南下佛罗里达群岛,开始他的第一个步骤:选择实验岛屿。

帮我们杀虫,好吗?

接下来那几个月,我们的分工更细密了。辛伯洛夫整日在佛罗里达湾广阔的海面上操劳,肌肉变得更结实了,皮肤晒得黑黝黝的;而我则负责统筹整个计划。在我的具体工作中,内容真是千奇百怪。为了完成计划,我们首先得雇到专业的杀虫专家。很幸运,迈阿密有一大堆除虫公司。我联络上的头两家公司,接电话的人都操着一口极浓的南方口音,而且显然也都认为我要不是在寻开心,就是个疯子。接着第三次尝试,我找到全国除虫公司(National Exterminators)的副总裁田瑞克(Steven Tendrich)先生。

他操一口北方腔调,我心里生起一丝希望,小心翼翼地问他能不能想办法用短效性杀虫剂来喷洒佛罗里达湾中的红树林,将其中的昆虫全部消灭干净,至于树上的蜗牛或其他对该化学药剂有抗药性、体型较大的小动物,我们可以自己动手清除。田瑞克毫不犹豫地说可以,他应该可以接下这种工作。这样吧,给他一点时间来研究后勤作业问题。不过,他也把话说在前头,虽然这工作看起来可行,但是秋季前他没办法处理太多野外工作,因为夏季的迈阿密业务最为繁忙。

找到了能为我们杀虫的人之后,我和辛伯洛夫一同拜访国家公园服务处的环境保护巡查员沃特森(Jack Watson),希望他同意让我们消灭岛屿上所有的动物群。大部分中选的岛屿都位于大沼泽地国家公园(Everglades National Park)以及大白鹭国家野生动物保护区(Great White Heron National Wildlife Refuge)的范围内,部分管辖权正归沃特森所有。申请将联邦保护区里的动物种群消灭掉的许可,听起来好像是天方夜谭,但是事实上很简单。

沃特森毫不犹豫就答应了,只要求我们定期向他做汇报。我们在公园服务处的主要联络人罗伯逊(Bill Robertson),也同样赞成这个计划的基本理论和做法。他很清楚,我们选中的这些小岛,只不过是散布在佛罗里达湾中数百座红树林小岛中的一部分,它们所供养的物种和其他岛屿上的物种并没有什么两样。

我们向沃特森及罗伯逊保证,绝对会好好保护岛上的植物,而且我们也衷心期盼在“灭除动物群”之后,树林间能重新聚满昆虫及其他节肢动物。辛伯洛夫和我还指出,由这个实验得到的结果,日后将有助于拟定公园管理政策。我们的热诚很具说服力,而我们也从未遭到来自政府官员或社会大众的反对。

分类学家总动员

最后,我开始联络能够协助我们鉴定红树林小岛动物群的昆虫及节肢动物学家,这项任务得分别于喷洒药剂前以及动物群落重新拓殖的过程中完成。结果我发现,这才是最困难的任务。在全美国境内,有能力鉴定佛罗里达群岛昆虫的动物学家,顶多只有几百名。而且这项研究对他们来说也会很复杂,因为其中许多我们想追踪的动物,都是由西印度群岛,尤其是古巴及巴哈马,迁移过来的。在我们的众多发现中,还包括长疣蛛科的蜘蛛(Hersiliidae,这是美国东部首次的记录),以及许多原本只知道生活在巴哈马的大型的、超长触角的甲虫。最后,我说服了54名专家,协助我们为采集到的标本做分类工作。大部分的参与者都非常热心,其中一位蜘蛛专家比提(Joseph Beatty),甚至大老远亲自跑来拜访辛伯洛夫,在田野调查现场协助他鉴定物种。

1966年春季,辛伯洛夫报告说,他建议选择的那些小岛,不论是要用来灭除动物群,还是作为对照组,位置都非常理想。在喷洒杀虫剂之前,我们先进行全面调查,检查每一平方毫米的树干及树叶表面,挖掘每一道裂缝,探寻枯木碎片下方以及中空的树枝、腐坏的枝干内部。我们把所有能找到的节肢动物都采集了起来。稍晚,灭除动物群后,再由辛伯洛夫挑起繁重的例行性观察工作。为了尽量不去干扰动物种群,他完全靠照相以及对于红树林动物群日益增加的熟悉感,来观察动物重新拓殖的过程。这是件既辛苦又难受的工作,需要同时具有昆虫分类学家、修屋顶师傅以及餐厅卫生巡察员的技能。然而,辛伯洛夫这名在城里长大的数学家,表现得非常好。他忍耐着虫咬以及烈日下漫长的孤寂,这些都是我早先对他保证过一定少不了的。

有一次,辛伯洛夫的小艇马达出故障了,只得留在其中一个小岛上过夜,第二天早晨设法叫住一名碰巧经过附近的渔夫后,才得以逃离该岛。另外,他对于每次都得涉过黏胶似的烂泥,才能登上其中几座小岛,深觉气闷。于是他动手做了一双状似雪鞋的三夹板脚垫,而且还在上面打了些洞,以减轻举起脚时,烂泥对鞋底产生的吸力。没想到当他第一次试穿时,一踩就陷到膝盖那么深,不得不劳动我和另一名同伴把他拉出烂泥滩。从此后,我就把这项发明唤作“辛伯洛夫”。不过,辛伯洛夫似乎并不觉得这称呼很有趣。

风雨中的试验

我不时抽空来到红树林小岛,给辛伯洛夫一点协助。有一次很令人难忘,那天是1966年6月7日,辛伯洛夫到迈阿密国际机场来接我,当时埃玛飓风正在加勒比海中央兴风作浪,行进方向大体朝向佛罗里达。迈阿密和珊瑚礁群岛的飓风警报已经发布了。

第二天早晨我们醒来时,天空乌云密布,风从南方吹来,小雨刚刚开始落下。飓风中心预计将会穿过佛罗里达西海岸,并掠过迈阿密。我忽然想到,这真是难得的好机会,可以目睹飓风刮起红树林沼泽里的动物,把它们送过水面。“被大风刮起”对于小岛来说,似乎是很有可能的动物移居模式。

我提议,我们不妨在飓风过境时,到附近的红树林沼泽地去观看动物被强风刮飞的情景。不知是怎么回事,我现在已经不记得了,当时我竟然没有考虑到我们两人的安全。辛伯洛夫毫不迟疑就同意了。他说:“好哇,可能会看见什么有趣的事。这真是太好了!”

我们两人在那期间都有点儿疯狂。正当风强雨骤、街道人车一空之际,我们驾车前往比斯坎湾(Key Biscayne),并徒步涉入红树林沼泽,这些沼泽位于面对迈阿密的湾岸上。当时,飓风中心正行经西部海岸,向佛罗里达西北方的陆地前进。比斯坎湾的瞬间风速逼近每小时100千米,虽然风很强,但还不能算是飓风的程度。我很失望,风还没强到能把昆虫或其他小动物从树上刮走的程度。滂沱大雨中,它们全都安稳地盘坐在枝丫上、树叶间。

我们没看到任何一只动物被风吹走,也没发现任何动物在沼泽边缘的水里挣扎。我说:“这样吧,让我们来看一看,假使某只动物‘真的’被风吹走,滔天巨浪是否会把它卷到远方的海岸。”我捉起一只蜥蜴,将它扔入约3米外的水中。令我丧气的是,它浮出水面,飞快地游回树丛,攀上一株红树林的树干。“嗯,”我又继续说道,“假使一场很猛烈的飓风,把一只蜥蜴吹到离岸很远的洋面上,使它游不回来,又会怎么样呢?”

我们的小实验显示,如果它被刮得太远,它有可能会随便游到距离最近的一座小岛上。辛伯洛夫(雨水正沿着他的帽檐直直流下)也认为这个想法还蛮合理的。

我们这趟暴风雨之旅不能算是一无所获,但是几年后,我俩都认为当时我们真的很幸运。还好那时埃玛只是轻轻拂过迈阿密,否则,我们两人可能会被水冲到远方的海岸,亲身验证我们自己提出的假说。

对硫磷出击

一个月后,我和田瑞克及全国除虫公司的几名员工一同前往佛罗里达湾,准备喷洒第一批实验的两座小岛,“实验一岛”和“实验二岛”,简称E1和E2。辛伯洛夫则在另一个地点忙着准备其他的实验岛屿。我们租了一艘平底货船,载着装备,从舒格洛夫岛的码头出航。半途中,我们遇到一艘出故障的钓鱼船。虽然当时海面状况看起来很安全,但我们还是谨遵海洋法,把船长和两名钓客接上货船,先把他们送回舒格洛夫岛,然后我们再次出发。

我们来到E1,在这个小岛上喷洒农药对硫磷(parathion)。第二天早晨,我们前往E2。在这儿我们撞见了好几条铰口鲨(nurse shark),其中一条甚至超过1米长,它们在E2周围的浅水中游来游去。麻烦来了!喷药工人不肯离开平底船。但是我知道铰口鲨从不主动攻击人,除非被人钓到,或被某些莽撞的渔夫捉住尾巴拖出水面时。它们的“菜单”里主要是甲壳动物,以及其他善于在水底打洞的小动物。

因此,我志愿站在及腰深的海水中,担任守卫工作,手里握着一支可以驱赶鲨鱼的桨。看到我这般神勇,再加上男性自尊的面子问题,工人们总算愿意下船到E2上喷洒农药。

过了好几天,在我已经返回剑桥之后,辛伯洛夫用电话告知有关E1和E2的综合消息。他已经登上两座小岛,仔细检查过了。他发现,凡是生活在植株表面的节肢动物,都被对硫磷杀得干干净净。但是,部分生活在枯枝、枯干里的甲虫幼虫都存活了下来。我们很清楚,在这种深度的空间中,我们无法得知还有些什么样的动物可能存活。于是我们一致同意,喷洒对硫磷或其他短效杀虫剂是不够的。为了要确切执行实验,我们必须灭除所有的动物,不能有例外。看来,我们得用毒气来熏这些小岛,才能穿透每条裂缝和缺口,把岛上的动物群全给消灭。

试试溴化甲烷

我打电话给田瑞克,问他全国除虫公司能不能烟熏小岛?永远足智多谋的田瑞克,还是一样的反应:为何不能?

他说,在迈阿密常可看见整栋房屋被一顶橡胶似的尼龙帐篷罩起来,然后用烟熏法除去其中所有的白蚁或其他昆虫,不论这些小虫子藏在木材制品内有多深。当然,把这套方法转到四面环水的大型物体上,会稍微困难些。届时,工作人员得在小岛周围竖起鹰架,作为帐篷的支撑物,因为不能把帐篷直接罩在脆弱的树枝顶上。另外还有一件要注意的事情是:毒气剂量必须计算得恰到好处,必须足以杀死所有的动物,但又不能让红树林受到丝毫损伤。否则研究一座充满枯木和落叶的荒岛,就没有任何意义了。更不用说,我早就向国家公园服务处保证过,我们绝对会保住植物的生命。

就这样,我们决定要用毒气。但是,要用哪一种毒气呢?我们想到氰化物,但马上就放弃了。因为在某些情况下,氰化物对工作人员来说可能很危险,例如海面上可能会刮起强风。就算我们处理得很安全,但氰化物由于是水溶性的,所以很可能会杀死红树林气根附近的海洋动物群落,这样的副作用没有人能接受。

田瑞克提议,只要能把剂量弄对,溴化甲烷可能就很适合。田瑞克立即利用迈阿密附近沼泽区里的小型红树林,展开试验。同时,辛伯洛夫则在红树林沼泽中搜寻蟑螂的卵鞘,供田瑞克做不同剂量的试验。因为,蟑螂卵鞘这时正处于昆虫抗药能力最强的阶段,如果能够杀死蟑螂卵,但又不伤害红树林,那么使用溴化甲烷就没问题了。

烟熏奏捷

溴化甲烷在杀灭昆虫和杀死树木之间的用量上相差不多,但是这个剂量还是让田瑞克给找到了。1966年10月11日,我们全部聚集在哈尼斯峡湾(Harnes Sound)某座小岛的浅滩上,准备进行第一次测试,这座小岛位于基拉戈岛靠大陆的那一侧,距离来自迈阿密的美国一号公路相当近。当工作人员开始搬运工具时,我们看到鱼鹰和鹈鹕在附近飞翔,苍鹭则在红树林边缘的水洼中捕鱼,这些鱼是随着落潮而搁浅在绿藻床和红树林枝干间的。我们还听说,就在不远处有白头海雕的窝巢。

工人们把鹰架竖好,套上帐篷,并没酿成任何不幸事件。他们通过帐篷边的一个扁平开口,把预先计量好的溴化甲烷灌进去,方式和熏一栋小屋完全相同。然后再将帐篷掀开,好让气体迅速消散,达到无害的浓度。

第二次,我们在小岛上细细翻寻,果真再没找到半只活的动物。即使最会钻孔的昆虫都被杀光了。这下子咱们的实验终于可以正式登场了。然而,田瑞克对整个程序并不很满意。这种方法用在距离高速公路约90米的哈尼斯峡湾上的确很有效,但是充当帐篷骨架的金属棍棒又大又笨重,如果要把它们移到距离较远、较难通行的烂泥滩地上,恐怕会很困难。他开始寻找替代的支撑技术。

有一天,他开车经过迈阿密,看到有名高空作业工人正在旅馆的尖塔顶上工作,他心中立刻浮现一道灵感。田瑞克停好车,搭电梯直上旅馆屋顶,在那儿等待这名工人下来。他请教这位姓内文斯(Nevins)的工人,可不可能在一处红树林沼泽区中央,竖起一座像这样的小塔,然后再在索绳上覆盖帐篷。内文斯(另一个乐天派!)回答道:“当然可以,有什么不可以的?”“执行起来会不会很困难?”“不会。”田瑞克马上雇用了他。此后我们果真就是这么做了。剩下来的小岛全都是在内文斯竖起的塔索帐篷下面完成了烟熏的步骤。

拓殖模式浮现

辛伯洛夫继续执行最重要的监看工作。他一连数月都不得抽身,忙着一连串极费体力的例行工作:探访、搜寻以及鉴定。只要找到空当,我也会由剑桥南下,和他一块儿工作。数周之后,大势已定,这个计划将会成功。节肢动物已经开始重新移入这些岛屿定居。蛾类、树虱和其他飞行昆虫最早出现。起先数量很少,但是随着时间的推移越聚越多;长着翅膀的蚁后在飞行婚礼中受精,然后着陆,脱去翅膀,开始繁殖蚁群。

蜘蛛很早就达到盛产,有些是大如银圆的狼蛛(wolf spider)。它们是怎样穿越水面的?既然附近并未发生大型风暴,我们猜这些蜘蛛是像气球一样,利用风力飘过来的。有许多种蜘蛛在遇到栖息地太拥挤,或食物短缺时,会蓄意站在枝干或叶片的突起处,把丝吐到风中,准备迁徙。当丝线越结越长,风所带动的拉力就会增加,直到拉力大到蜘蛛没法站稳身子。最后,吹在丝线上的风将它们带离枝干或叶片。运气好的话,它们会再次着陆,而最好运的情况是,能落在远方一座少有其他蜘蛛和天敌的红树林小岛上。至于那些飘落水中的蜘蛛,很快就会进入鱼腹。

灭除动物群之后的第二年年底,生物群落拓殖的模式已经开始浮现出来。在花了这么多时间做这个实验之后,我们开始担忧会不会有飓风来袭,把我们新生的动物群弄乱,毁掉下半阶段的实验。很幸运,没有任何飓风吹到佛罗里达附近。事实上,直到1992年“安德鲁”(Andrew)飓风肆虐南迈阿密和珊瑚礁群岛北部之前,这块地区始终没有发生任何大风灾。过了一阵子之后我们才稍微松懈些,把注意力放得更开阔些,也关心起区域生态学里的其他现象。

我们最主要的计划是,调查所有红树林沼泽区的节肢动物,以便建立所有可能移到实验岛上的动物数据库。我还聘用了我的昆虫学研究生锡伯格莱德(Robert Silberglied),对周边珊瑚礁群岛展开一般性的调查。锡伯格莱德是很有天分的博物学家,同时也是知识渊博的分类学家,他光是用肉眼就能鉴定出动物的种别,而且鉴定的动物类群范围相当宽广。这项调查节肢动物、充满挑战性的任务,简直就像是为他量身定制的。他不畏艰辛地从一座岛屿奔向另一座岛屿,采集到一大堆昆虫及其他节肢动物的标本。

然而,他的惊人潜力最终没能在专业上开花结果,成就一番事业。1982年1月13日,他搭乘的佛罗里达航空公司班机,于华盛顿特区近郊的波托马克河(Potomac River)撞毁,他和其他乘客全部不幸身亡。当时正好有一阵冬季暴风雪经过,这桩意外事后归因于机翼结冰。这趟飞行是他巴拿马之行的第一段旅程,锡伯格莱德原本是计划去那儿继续热带生态学研究的。

探访世外桃源

1967年之后,我们对于佛罗里达群岛的兴趣,开始扩展到环境保护的范围。锡伯格莱德和辛伯洛夫曾听到传言说,里格努维他礁岛是一座长满了大型硬木树林的原始乐园,这座岛位于佛罗里达湾旁边,距离下马泰坎伯礁岛(Lower Matecumbe Key)和横过岛上的美国一号公路都很近,面积有113公顷。那儿的森林不曾受到外界干扰,在长满红树林的珊瑚礁群岛中,这是一大罕见景象,很值得前往探个究竟。在那之前,登上该岛的人很少。其中一位是动物行为学家洛伦茨(Konrad Lorenz),他写了一本书《论攻击》(On Aggression),书中就曾描述过该岛以及附近基拉戈岛的珊瑚礁。

当锡伯格莱德和辛伯洛夫上岸后,遇到了管理员尼德霍克夫妇(Russell and Charlotte Niedhauk)。这对独居岛上的老夫妇过着隐士般的生活,他们对于岛上所有的访客均心存疑虑,而且大部分的访客也都会被他们很不客气地撵走。但是,当锡伯格莱德和辛伯洛夫告知他们是生物学家,对该岛的生态保护很感兴趣后,立即受到了热烈的欢迎。

当这两人步出管理员的住家在岛上漫步时,证实了传言的内容无误:几乎整座岛屿都被茁壮成长的热带硬木树林覆盖。他们惊喜地发现,自己正置身于一处几乎是原始的栖息地上;这类栖息地曾一度遍布珊瑚礁群岛的北段,然而到了20世纪60年代,几乎已经完全被毁灭了。

巨大的桃花心木和橄榄科的树高高耸立在其他像是野酸橙(wild lime)、脂檀(torchwood)、牙买加山茱萸(Jamaica dogwood)、boxleaf stopper、无花果(strangler fig)等树林中,以及佛罗里达唯一能找到的南美愈伤木(holywood lignum vitae)的大片林地。这处森林的植物区系共由65种树木及灌木组成,全都属于热带及亚热带植物。这里的动物群也同样是珊瑚礁群岛的往日景象。条纹相间如糖果色彩的树蜗牛,活像累累葡萄般吊挂在树干枝丫间;大型蝴蝶包括绚丽的凤蛱蝶、紫斑蝶以及凤蝶,在阴凉小径间穿梭飞舞。当时在美国东部地区已近乎绝迹的白头海雕,则是在此不时出现的访客,而来自巴哈马的蕉森莺(bananaquit),更是常常可见。

专攻加勒比海地区自然史的博物学家凯尔(Archie Carr),在亲访过该岛后提醒我说,里格努维他森林是热带西印度低地森林,而其品质之好,连西印度群岛本地的森林都比不上。如今想在西印度群岛上找到老桃花心木及南美愈伤木的树林,概率近乎为零。

挽救原始乐土

尼德霍克夫妇对于里格努维他岛的未来,抱着近乎偏执的悲观想法。他们解释说,这座岛屿的产权属于好几位富有的佛罗里达人,他们正计划把这座岛卖掉,开发为豪华的度假别墅区。尼德霍克夫妇指出,所有的产权人都只关心发大财这一件事。事后我也承认他们说得没错。

我们这些访客能否帮忙想个法子,维持岛屿的天然环境呢?锡伯格莱德和辛伯洛夫一返回实验基地,就立刻把这个消息通报给我。不久之后,我亲自前往该岛,结果也和他们一样着迷,一样担忧。于是我邀请任职于康奈尔大学的老友艾斯纳,和我一道进行第二次探访。我们合写了一篇文章投在《自然史》(Natural History)杂志上,讨论里格努维他礁岛以及它现在所面临的情势。

正当我们开始努力之际,有一天我在迈阿密为佛罗里达奥杜邦协会(Florida Audubon Society)演讲这个主题,令我惊喜的是,一对住在科勒尔盖布尔斯(Coral Gables)的老夫妇,当场认捐了10万美元,作为购买该岛的基金。对于抢救里格努维他礁岛来说,这真是跨出了一大步。但是,我们需要更多的钱,因为地主初步开出的金额高达200万美元。他们的发言人是一位70多岁的迈阿密牙医,他很高兴有环保人士加入竞标行列。他明确表示,地主们一定会尽可能地抬高价格。他宣称,他很乐意看见这座美丽小岛能维持原本的天然风貌,但是,假使我们不加快行动的话,这块地势必落入开发商手中。简单地说,里格努维他生态系统等于是被绑架了。

我赶紧和大自然保护协会(The Nature Conservancy,简称TNC)的会长理查兹(Thomas Richards)联系,希望能把这场战局导向胜利。当时的TNC和现在一样,素以购买环保上的重要土地作为公有保护地而闻名。亲自走访过该岛后,理查兹同意让大自然保护协会也一道努力。接着他联络上佛罗里达公园体系中极具影响力的行政官员瑞德(Nathaniel Reed),请求更进一步的援助。最后,经过长期交涉,终于定出了合理的价钱。这个岛屿由TNC及佛罗里达州一同买下,然后成为受到全面保护的州立植物园区。

现在,访客们走过的小径两旁,树蜗牛依然装点在古老多瘤的愈伤木树上,而凤蛱蝶也依然在精致的蓝色花朵以及爆竹形状的黄色果实上盘旋。我相信,社会大众将能永远见识到佛罗里达群岛在史前时代的风貌。

三年完成岛屿实验

与此同时,我们的实验计划继续向前快速推进。到了1967年秋天,也就是烟熏小岛后一年,结果几乎已经确定了。两年后,辛伯洛夫和我在一篇学术论文中总结了这桩动物群落重新拓殖以及重新达到平衡的事件:

在灭除动物群250天之后,除了比较遥远的E1以外,所有的岛屿无论是在物种数量还是物种组成方面,都和对照组的岛屿相当接近,虽说种群密度处在较正常值稍低的状态……动物重新移入岛屿的数量曲线,以及对对照组小岛的持续观察,强烈显示出任一岛屿上的物种数都保持着动态平衡的状态。[1]

最起码,关于岛屿生物地理学理论的粗略估算,与事实是相吻合的。距离大陆最近的岛屿正如同先前预测的,在烟熏前,拥有最多的物种数,总共43种,而在烟熏后一年内,物种数又恢复到接近这个数。距离大陆最遥远的E1,则拥有的物种数最稀少,为26种,而在灭除动物群后也恢复到近似的物种数。其他介于上述两者之间的岛屿,烟熏前的物种数也介于上述两者之间,而且事后也都恢复到原来的水平。

两年后,也就是1968年,这些现象依然如故。[2]此外,正如岛屿生物地理学分布理论所预测的,对于小巧、能快速让动物占满的岛屿而言,动物物种替换的速度相当快。我们在研究期间,还附带观察了许多其他节肢动物的播迁以及早期拓殖的情形,比如蜘蛛、蚂蚁、树虱、蟋蟀以及其他节肢动物。

辛伯洛夫于1968年春天完成博士论文。我们只花了三年时间就创造了迷你的喀拉喀托岛,有重复的实验组,也有对照组,并且按照它们过去的历史记录,达成了物种的早期平衡状态。

各奔前程

1971年,辛伯洛夫和我因为这项岛屿生态实验研究,获得美国生态学会颁赠的“默瑟奖”(Mercer Award),这真是令人欣慰的鼓励。我们大胆采用新方法来探讨生物地理学(这项学问当时被视为生态学主流之外的领域),而且还成功了。面对一大摞邀他上任的聘书,辛伯洛夫选择了前往佛罗里达州立大学担任助理教授,以便能更接近田野调查地点。之后,他成为享誉国际的生态学家。

辛伯洛夫后来又基于岛屿的面积及形状变化,进行了更多关于红树林岛屿的后续实验。然后他将田野调查活动的范围扩展到其他的生态系统,同时再应用他的数学技巧来完善生态学理论,并发展出新的定量模型方法。不久,他任职的大学就聘用他为“罗顿杰出教授”(Robert O. Lawton Distinguished Professorship)。

我并没有再回到佛罗里达群岛,而我原本的梦想——保护它们成为天然实验室——也逐渐淡去。

一种新的可能性——一道通往截然不同的未来的大门——开始抓住我的想象力:我要让社会生物学变成一门独立的科学,一门范围从蚂蚁涵盖到黑猩猩的学问。

[1] “Experimental Zoogeography of Islands: The Colonization of Empty Islands,”Ecology 50(2) (1969): 278-295.

[2] “Experimental Zoogeography of Islands: A Two-Year Record of Colonization,”Ecology 51(5) (1970): 934-937.

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