生物入侵:小疏忽也会成大患

生物入侵:小疏忽也会成大患

作者:科普团

生物入侵在今天已经成为一个全球性的问题,入侵生物会对生态环境甚至人类社会的基础设施造成无法挽回的伤害,这一点已经毋庸置疑。

fig0. Asian_Carp1亚洲鲤鱼入侵北美的场景(图片来自Google

然而,对于生物入侵是怎么开始的,相信很多人不甚了解,因此就容易被忽视。甚至于很多学者也在争论这个问题,因为从传统知识体系上来说,物种的遗传多样性(Genetic diversity)是维持这个物种稳定存在的重要因素。遗传多样性就如同物种应对多变的环境的一个“弹药库”,给予它生存下去的潜力。多样性越高,生存潜力越高。除了蓄意引种,一般情况下外来物种不会有很高的遗传多样性,这样能支撑它们造成严重的生物入侵吗?

遗憾的是,这种看法对于入侵生物来说并不靠谱。如果运用专业的知识和工具对入侵物种的入侵历史进行复原,就会发现其中的端倪。

举个例子,和尚鹦鹉(英文名monk parakeet;学名Myiopsitta monachus)是一种原生活在南美洲的鹦鹉。从生物入侵的角度看,这是一个非常成功的入侵者,在过去的二、三十年间现在已经遍布北美和欧洲,甚至在亚洲和非洲都已经有了它们的足迹。注意,这里说的是野外种群!野外的和尚鹦鹉会造成对很多基础设施的危害,如电线和通讯线路等。

fig12. 和尚鹦鹉(图片来自维基百科)

fig2 spain3. 和尚鹦鹉筑巢成功入侵西班牙(图片来自维基百科)

从目前的资料来看,和尚鹦鹉在全世界范围内并没有被蓄意引入到什么地方,但它们却是市场上的宠儿。这种鹦鹉看起来很漂亮,据说学说话的能力也不错,因此受到很多人都喜欢,特别是欧美地区。不过,它们能在世界各地实现如此快的扎根,确实也令人意外。

fig34. 和尚鹦鹉的原产地(蓝色区域)和入侵种群(红色)(图片来自Edelaar et al. 2015

来自欧洲和美国共同进行的一项遗传检测研究显示,与原生种群相比,和尚鹦鹉的入侵种群遗传多样性非常低,而且非常接近。这样做的目的是由于遗传突变总是随着时间而累积的,因此任何两个个体之间的遗传差异越大,表明它们之间的亲缘关系越远。因此将所有入侵种群的遗传多样性和原生种群对比,就可以推断它们是从哪里来的。结果表明,在入侵种群中占据主流的两个遗传标记只有乌拉圭附近的种群才有,因此它们可能是乌拉圭及附近种群的后代。同时,贸易记录也显示乌拉圭自1980年起就是和尚鹦鹉贸易的主要来源地。两相对照,基本证实了和尚鹦鹉入侵个体是乌拉圭种群的后代。

fig45. 和尚鹦鹉部分入侵种群的遗传多样性,可见紫色圈代表的基因型占多数(图片来自图片来自Edelaar et al. 2015

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6. 和尚鹦鹉原生种群的遗传多样性,其多样性程度多于入侵种群(图片来自图片来自Edelaar et al. 2015

同时,由于宠物贸易还在进行,研究人员从欧洲的宠物商店里也收集了一批样品进行分析,结果表明宠物店中的个体和野生种群来自相近的来源地,但宠物店中的个体遗传多样性要偏高一些。结合上面说的单一地区的起源,这个现象暗示了野生种群的建立仅是来自更少数量的个体。也就是说,和尚鹦鹉入侵种群只是宠物贸易的副产品,逃出去的个体在野外建立了种群。而且,它们极低的遗传多样性伴随着成功的世界各地入侵,说明遗传多样性在生物入侵开始形成的时候并不那么重要。一次偶尔的外来物种走失或放生,可能就会带来一次成功的野外种群建立,以及随之而来的生态恶果。

今天,只从“百度贴吧”我们就可以看出中国有很多人在饲养和尚鹦鹉,我们还有更多的朋友在饲养其它外来的宠物。全国各地,放生活动也有越来越“流行”的趋势。因此,我们必须告诉大家:外来物种绝对不能随意放生!同时,我们养的宠物也必须看护好,这是每个人应尽的义务。因为我们必须要守护好我们的环境,一次小疏忽可能就会酿成大患。

延伸阅读

1. 和尚鹦鹉:https://en.wikipedia.org/wiki/Monk_parakeet

2. Edelaar et al. 2015. Shared genetic diversity across the global invasive range of the monk parakeet suggests a common restricted geographic origin and the possibility of convergent selection. Mol Ecol 24, 2164-2176.

 

 

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