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曾经的灭蚊英雄,逼得科学家们用机器鱼专门吓唬它

2022-01-09 09:00:20 作者:科技看点 浏览次数:61 字号: T T T

撰文沈梦溪

人类向来讨厌蚊子。在农村长大的人可能对此深有体会:一到夏天伺机吸血的蚊子嗡嗡的声音总会扰人清梦,大半夜因此难以入眠也是常事;被蚊子咬了之后,红肿和瘙痒则会让我们烦躁不已。自从现代医学发展起来之后,人类对蚊子的厌恶更是上升到了极点——1881年,古巴流行病学家卡洛斯·胡安·芬莱开始认识到蚊子能够传播黄热病;1900年左右,印度和意大利的医生开始发现蚊子还能传播疟疾;随后越来越多的研究证明,蚊子还会传播登革热、乙型脑膜炎等多种疾病。正因如此,灭蚊越来越成为了一件重要的任务。

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为了灭蚊,20世纪初的人们想出了很多方法,但是大多对环境有非常重要的负面影响。那时的人们发现,蚊虫滋生于大面积的湿地之中,它们的生命周期中有四个阶段:卵、幼虫、蛹、成虫。蚊子会在水面产卵,卵孵化之后就成了幼虫,也就是人们熟悉的孑孓,孑孓倒吊在水面上,用尾端呼吸,而靠口滤食水中的有机物长大变成蛹,蛹成熟之后就会变成令人讨厌的成虫——蚊子了。

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因此,从蚊子的成长周期出发来考虑问题的话,第一个被想到的方法就是排干整个湿地的水,但是这不仅耗费大量人力,还不太现实——有些地区湿地面积极大,排干其中的水完全不可能;第二个方法就是往湿地中灌注石油——众所周知,油比水轻,当水面上覆盖一层油以后,油层将会隔绝空气,让水中的孑孓窒息死亡。纽约市在1901年就曾经广泛使用石油灭蚊,并取得了非常好的效果,然而这同时也导致了家畜和鱼类的大量死亡,所以很快就被人们放弃了。

这时候美国鱼类及渔业委员会的前雇员威廉·希尔,以及新奥尔良的家庭医生维奇博士都注意到一种 “顶级”的小鱼,体长不过5厘米,适应性非常好,而且繁殖非常快,所以在美国东南部分布极为广泛,即使是最浅最脏的水滩边都有它们的身影,而且最妙的是,它们以孑孓和刚羽化的蚊子幼虫为食,每只小鱼平均每天可以数百只孑孓,有它生活的地方“无法找到任何种类的孑孓”。这种鱼在随后因为吃蚊子特性被称为食蚊鱼,并在不久之后开始被人们有意识地作为生物武器大规模投放到蚊虫肆虐的水体中。

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因为食蚊鱼在控制蚊子数量上确实卓有成效,所以到了1920年左右,北美的很多地方甚至出现了食蚊鱼专业养殖场,会向外免费赠送食蚊鱼。而与此同时它们的大名也开始吸引世界其它饱受蚊虫之苦的地区,于是在1905年被引进到夏威夷,1911年进入台湾岛,1913年进入菲律宾,1919年进入日本,1921年由西班牙进入欧洲,1927年进入中国大陆……虽然并不能证明在所有地方食蚊鱼都能有效控制蚊子,但是极少数控蚊效果出色的例子足以为它打出广告来。比如前苏联索契因建立在一片沼泽地上,因此蚊灾严重,由此导致的疟疾患病率居高不下,在1925年引入食蚊鱼之后,蚊子数量下降明显,1950年以后当地几乎没有再患疟疾的人了,因此当地人还给这种小鱼立了一个纪念碑。这些广告让世界各地都非常欢迎食蚊鱼,一度让它成了当年灭蚊界最靓的仔。

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然而到20世纪中后期之后,科学家们开始对食蚊鱼的控蚊效果提出了质疑,并逐渐发现在20个有意引入食蚊鱼的国家中,仅有4个达到了控蚊效果,其它地方的效果聊胜于无。在对其中一部分地区食蚊鱼的研究中发现,尽管食蚊鱼会以蚊子幼虫为食,但蚊子幼虫只在食蚊鱼的肠道内容物中占极小的部分,其它的主要为浮游动物、其它鱼类和两栖动物的卵。因此引入食蚊鱼的地方反而遭受到了食蚊鱼的荼毒——在美国加利福利亚州,引入食蚊鱼的河流中土著蝾螈几乎灭绝,红腿青蛙种群数量明显减少;在澳大利亚,食蚊鱼大肆捕食一种濒危蛙类绿金腹蛙的蝌蚪;在西班牙则对伊比利亚半岛的两种齿鲤造成了重大威胁;在中国云南,则导致了青鳉活动范围萎缩,比如在景洪的一个鱼塘中,1973年青鳉随处可见,但十多年后的1986年就全部被食蚊鱼占领了。

食蚊鱼不仅仅对当地土著生物造成威胁,还会导致当地水体质量的快速下降。食蚊鱼喜食浮游动物,而浮游动物以浮游植物为食,失去浮游动物的控制之后,当地水体中浮游植物会大量增生,从而导致水体含氧量下降、水体出现绿色、透明度下降、水质下降等现象。因为食蚊鱼对当地生态造成的严重破坏,以及食蚊鱼的广泛入侵,世界自然保护联盟将其列入了全球100种最具威胁的外来入侵物种名单中。

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而我们人类目前对这些入侵物种的控制能力还极为有限,能够采用的无非就是物理、化学和生物三种方法,其中物理方法就是人工捕捞,化学方法简单理解就是投毒,生物方法就是引入天敌——这三种方法无疑都成本巨大,而且后果不可控,比如化学方法固然能清除食蚊鱼,但很可能会对生态系统造成更严重的后果,生物方法则搞不好带来新的入侵物种。而且,由于世界很多地方出于对抗疟疾的需要,依然还在成规模引种食蚊鱼,因此这种生物的入侵在未来还可能会加剧。

不过,最近有科学家发明了一种能遏制食蚊鱼扩张的“船新”方法——用机器鱼!这其实是一种比较新的生物防治方案,科学家们认为,食蚊鱼对生态造成巨大破坏的原因,并不单纯地在于它们出现在土著水体中,还在于它们缺乏捕食者的压力,才导致了它们的肆意妄为。就算仅仅带给它们对捕食者的恐惧,都能影响它们的行为,从而极大阻止它们的扩张。根据这种思路,科学家们根据食蚊鱼的天敌之一——大口黑鲈的形象制作了一个机器鱼,并将其与食蚊鱼放在一起。

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实验结果非常喜人,在几周之后,处于机器鱼威胁之下的食蚊鱼改变了它们的习性,开始倾向于聚集在一起生活,而失去了探索外界的欲望;同时可能由于持续的恐惧,让它们的体型变小,精子数量也开始减少。

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这项实验最大的成果当然不仅仅是告诉我们用机器鱼能对付食蚊鱼,而是告诉我们,仅仅让这些入侵物种感到恐惧就能控制它们的扩张,毕竟它们只是寻常生物而已,不是无敌的异形。

那么,如果我们换个思路,比如用天敌的气味、声音等,是不是也能够控制它们呢?而这些方法更有针对性,对环境的伤害也微乎其微。格局要是再放大一点,是不是对所有入侵的动物都能用这套呢?我们可以拭目以待了。

参考资料:

https://docs.qq.com/doc/DSUJ5bVZTWXhjR0dQ

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