感动沙漠,驴界劳模:野驴、野马掘井惠及生态系统
水资源是沙漠生态系统中的明珠,它在很大程度上驱动着着系统中所有栖息者的行为。水资源的稀缺与随机分布,令在沙漠中生存变成一件分外艰难的事。但动物们面对气候变化并非全无对策。比如大象就是杰出的“寻水猎人”,它们甚至能用鼻子掘出浅层的地下水。而科学家们近来发现,野驴和马亦长于此。它们能够在旱季找出地下水,并掘出一个个水坑,在沙漠生态中起到了重要缓冲作用。
野驴和马拥有的这种特殊技能使它们能够在戈壁和荒漠等地区生存。在干旱时节,它们会在地下水位高的地方,用蹄在沙滩上刨出深半米左右的大水坑。人们还不清楚它们是如何做到这一点的。不过来自悉尼科技大学的最新研究表明,它们的这项绝技不仅解了自己的渴,也造福了其他动物,为生态系统带来了深远的益处。相关成果发表于《Science》。
北美洲是马科动物进化发展的主要地区,但随着迁徙演变,马科动物从北美大陆消失。在欧洲对美洲施行殖民统治的阶段,作为殖民改造的一部分,驴和马才被重新引入美洲。不过,在内燃机被发明之后,畜力迅速遭到淘汰。论文第一作者、生态学家Erick Lundgren称:“自那时起,它们就被当作入侵生物来对待,生物学家们认为它们不是当地野生动物的一部分。” 学界主流观点倾向于把它们视作外来的“恶棍式”物种,因为入侵的外来物种往往意味着蹂躏当地植被,破坏河床生态,并对当地动物种群形成压制。
但是,当Erick Lundgren在2014年首次观察到野驴的挖井行为时,他想到,这些洞是否会对生态系统有益,就像大象掘出的水坑维持了非洲大草原的生物群落那样?他说:“由于我们看待野马和野驴的方式,人们正倾向于关注它们是如何损害生态系统的。”但Lundgren认为这种倾向过于狭隘,妨碍了科学家对生态系统的影响的细致了解。Lundgren曾了解到大象挖掘水坑对生态系统的积极影响, 他想探索野驴、马的行为是否也起到了类似作用。
Lundgren与同事们必须了解的是,这些洞是否确实增加了沙漠中可获取的水量。在2015年至2018年的三个夏季,他们绘制统计了亚利桑那州索诺兰沙漠(Sonoran Desert)四个地点的“驴马井”水和地下水注流的溪流水的表面积。
各地点之间的水供应情况差异很大,但是驴马井普遍增加了可获取的水资源,随着温度的升高尤其如此。且若是溪流完全干涸,驴马井将成为唯一的饮用水来源。在一些地点,驴马井提供了多达74%的可用地表水。Lundgren指出,水井还使水源之间的平均距离缩短了843米,这令水资源更易获得。动物们甚至经常因为争夺驴马井的水资源而爆发争端。
研究人员在索诺兰沙漠和莫哈韦沙漠的五个地点安装了摄像机,对驴马井、溪岸和干旱地区都进行了拍摄。驴马井掘成后,其他动物摩肩接踵地跟来。摄象头记录了从迁徙鸟类到山狮等57种脊椎动物在井中饮水,物种数量与溪流岸点出现的物种数量大致相等,比干旱拍摄点出现的物种数量约高64%。Lundgren说:“我们甚至发现了一只黑熊,他时不时来井边痛饮一番。井里的水很清凉,还比其他水源更干净。”
驴马井同样成为了三角叶杨幼苗的苗圃,这种植物需要潮湿、开放的环境才能生长。它们的幼苗难以在塞满植被的河岸争得一席之地,只能等洪水到来时才能分到一份宝贵的水资源。但研究人员在一个地点发现,三角叶杨幼苗在驴马井旁茁壮生长。因为驴马井,许多树苗得以在旱季幸存,成长为两米多高的树木。研究人员表示,在一些因大坝而缺少洪水的地区,驴马井可以为这些小树苗提供重要的生态服务。
生态学家Clive Jones指出,这项研究“清楚地表明,动物可以通过使其他物种受益的方式改变生态系统”。这样的“水文工程”并不鲜见,例如河狸就拥有对生态系统进行工程设计的杰出能力。出于隐蔽目的,河狸构筑水坝将巢穴保护起来,这令它们成为湿地生态系统的关键种,它们为其他湿地物种提供了更大的生存空间,被人们称作“自然界水坝工程师”。Jones说,驴马井是否扮演着类似的关键角色,尚需要进一步观察,“需要更多的数据来确切说明驴马井对生态系统的重要性。”怀俄明大学拉拉米分校的恢复生态学家Jeffrey Beck也认为,尽管驴马井的好处在这项研究中明显展现,但现在就断言野生驴、马是对生态系统有益的还为时过早。
Beck说:“世界各地有大量研究记录了野驴、野马可能对旱地产生的有害影响。”例如,在怀俄明州的红色沙漠半干旱地区,他研究了野马是如何从水井边驱赶叉角羚的。他还指出,“驴马井的好处可能仅限于研究的采点地区”,因为其他地区的地表水可能无法通过挖掘获得。
不过,研究人员仍然希望这项研究能够消除“引入物种是对生态系统完全有害的”这种观念。论文作者之一,悉尼科技大学生态学家Arian Wallach说,在某些地区,野生动物被人们“以净化自然的名义屠戮”。对她而言,这项研究表明了“野驴、马也是大自然的一部分”,而灭绝行动很可能以不可预见的不幸方式波及整个生态系统。