自然科普:關於在1859年帶了一群兔子到澳大利亞這件“小事”
來源:科普中國
發布時間:2023-02-27
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出品:科普中國

作者:蘇澄宇

監製:中國科普博覽

最初的一切得從(cong) 160年前,也就是1859年說起。

1859年,一位叫托馬斯·奧斯汀的富人從(cong) 英國搬到了澳大利亞(ya) 。他之所以被曆史記住不是因為(wei) 學術上的建樹,而是帶了一群可愛的小動物過去。

托馬斯·奧斯汀

(圖片來源:Wikipedia)

作為(wei) 維多利亞(ya) 適應協會(hui) 的成員,托馬斯·奧斯汀從(cong) 英國帶過去了許多物種,比如畫眉、鷓鴣和烏(wu) 鶇,當然還有我們(men) 的主角,穴兔(Oryctolagus cuniculus)。

穴兔

(圖片來源:Wikipedia)

這些野兔總共有24隻,是他自家莊園裏養(yang) 的繁殖用的種兔。他帶兔子過去的理由很簡單,想獵兔子玩。

雖說隻是24隻兔子,但由於(yu) 其具有強大的繁殖能力和適應能力,以及缺乏天敵,這些入侵的歐洲兔子僅(jin) 僅(jin) 花了50年左右的時間就遍布了整個(ge) 澳洲大陸。

遍布平原的野兔

(圖片來源:Wikipedia)

因為(wei) 穴兔所需的生存條件非常簡單,隻要有適合打洞的土壤和足夠的短草作食物就行。這些條件澳洲幾乎唾手可得,要知道澳洲幾乎都是寬闊的平原。

另外,兔子的繁殖能力是出了名的強。它們(men) 可以在很小的時候就開始繁育,並且全年都可以發情交配,並沒有時間的限製。每年,這些穴兔可以產(chan) 四窩以上的幼崽,平均每窩有兩(liang) 到五隻幼兔。

澳大利亞(ya) 的穴兔

(圖片來源:CSIRO)

兔子泛濫成災對澳大利亞(ya) 的生態係統造成了毀滅性影響,它們(men) 會(hui) 讓當地的牧草、灌木和樹林被大量消耗,許多地方一片草葉都沒有留下,灌木叢(cong) 成了光禿禿的枝條叢(cong) ,樹木的樹皮也被啃光,其後效果之一就是原本的生態係統被完全擾亂(luan) ,許多本土物種因此消失;後效果之二就是,兔子的泛濫養(yang) 活了更多的狐狸和貓等其他捕食性入侵物種,這些生物在捕殺兔子的同時也會(hui) 捕食本土物種,造成大量土著物種的滅絕;後效果之三就是,失去了植被覆蓋的土地麵臨(lin) 嚴(yan) 重的侵蝕問題,這些土地可能數百年內(nei) 都無法恢複。目前,這些泛濫的兔子依然對澳大利亞(ya) 的生態構成嚴(yan) 重危害。

兔子泛濫導致南澳大利亞(ya) 的一條溝渠被嚴(yan) 重侵蝕

(圖片來源:Wikipedia)

你也許會(hui) 問,憑什麽(me) 汙蔑人家奧斯汀,有什麽(me) 證據說現在泛濫成災的兔子就是他帶來的那些兔子的後代?

確實有證據。2022年,一項發表在美國國家科學院院刊(PNAS)上的研究證實,結合基因組和曆史數據,澳大利亞(ya) 的野兔種群完全是奧斯汀引進的24隻穴兔的後代。

澳大利亞(ya) 的兔子和英國的兔子有很大的同源性,和法國的關(guan) 係不大

(圖片來源:文獻1)

為(wei) 了對付這些兔子,澳大利亞(ya) 政府想盡了辦法。最初是建立柵欄,人們(men) 為(wei) 了防止兔子擴散到還沒有兔子的區域,建設了縱貫澳大利亞(ya) 的防兔圍欄,這個(ge) 圍欄的效果並不好,很多時候人們(men) 一邊建設圍欄一邊就發現已經有兔子生活在圍欄兩(liang) 側(ce) 了。還有的辦法就是摧毀兔穴、投放毒藥、人為(wei) 獵殺兔子等等,但由於(yu) 兔子繁殖速度實在太快,這些辦法最終的效果都非常有限。

上個(ge) 世紀初人們(men) 在澳大利亞(ya) 獵殺的兔子

(圖片來源:PAUL C. NOMCHONG/NATIONAL MUSEUM OF AUSTRALIA)

正是由於(yu) 各種辦法都沒有取得很好的效果,科學家們(men) 提出了生物防治的思路。1950年,一種名為(wei) 粘液瘤病毒 (MYXV)的病毒在澳大利亞(ya) 被釋放。

粘液瘤病毒電鏡圖

(圖片來源:Wikipedia)

粘液瘤病毒屬於(yu) 痘病毒,最早發現於(yu) 南美,其天然宿主是南美洲和中美洲的兔子,比如美洲棉尾兔(Sylvilagus spp.),粘液瘤病毒隻會(hui) 引起它們(men) 輕微的疾病,比如良性皮膚腫瘤等。但當歐洲人將病毒帶到歐洲以後,這種病毒迅速導致了穴兔的大量死亡。這些被感染的兔子皮膚下、眼瞼、生殖器等各處都會(hui) 出現腫瘤樣腫脹,大部分兔子在5~12天內(nei) 就會(hui) 死亡。

英國感染了粘液瘤病毒的兔子

(圖片來源:Wikipedia)

這種病毒在歐洲迅速蔓延,導致野兔數量在英國下降了99%,法國下降了90~95%,西班牙下降了95%,在這些地方野兔的減少導致以其為(wei) 食的伊比利亞(ya) 山貓、西班牙鷹等瀕臨(lin) 滅絕,同時也對這些地方的家兔飼養(yang) 業(ye) 造成重大影響。但是在澳大利亞(ya) ,兔子們(men) 沒有天敵,它們(men) 也是屬於(yu) 當地生態係統的入侵者,所以人們(men) 直接引進了這一病毒,希望消滅澳大利亞(ya) 的兔子。

在最初投放病毒的時候,該病毒很快在澳洲傳(chuan) 播開來,科學家們(men) 估計感染病毒後的兔子病死率接近99.8%,一度是一種有效的手段。但是很快,一方麵這種病毒被毒性較低的毒株取代,另一方麵兔子們(men) 也對其產(chan) 生了抵抗力,兔子們(men) 花了不到十年的時間,其數量就重新回到釋放病毒前的水平,繼續泛濫成災。

為(wei) 了了解兔子是如何戰勝粘液瘤病毒的,科學家研究了英國、法國、澳大利亞(ya) 的博物館內(nei) 收集的病毒傳(chuan) 播前的穴兔標本。

科學家對不同地點的兔子進行采樣

(圖片來源:文獻1)

然後,科學家對所有可能影響免疫防禦的基因進行了測序,並且拿現在的同一地點的兔子基因組作比較。

這隻被采樣的兔子標本由達爾文製作的

(圖片來源:THE NATURAL HISTORY MUSEUM)

結果發現,其中一個(ge) 等位基因的變化影響了兔子體(ti) 內(nei) 幹擾素的生成。幹擾素是一種由免疫細胞釋放的特殊蛋白質,在病毒攻擊時發出警報,有助於(yu) 觸發免疫反應。

科學家發現,與(yu) 感染前的兔子相比,現在的兔子製造的幹擾素對控製病毒的反應更好。當然在這七十多年的時間裏,不隻是有兔子在進行群體(ti) 免疫的進化,粘液瘤病毒也在不斷地變異。根據科學家的研究,在20世紀70年代的時候,病毒發展出了更強的抑製兔子免疫反應的能力。病毒的變異導致了澳洲兔子數量再次下降。

這場病毒和兔子的進化軍(jun) 備競賽就這樣一直在進行,雖然粘液瘤病毒在澳大利亞(ya) 依舊有較高的流行性,但很明顯兔子更勝一籌——當然,更明顯的是,我們(men) 人類在與(yu) 兔子的“戰爭(zheng) ”中又失敗了。

其實不隻是兔子,澳大利亞(ya) 的人們(men) 還在與(yu) 其他入侵物種鬥爭(zheng) 。澳大利亞(ya) 作為(wei) 一個(ge) 與(yu) 世隔絕的孤島,在人類定居之後,數百種其他生物也隨之入侵到這裏,包括哺乳動物、節肢動物、淡水魚類、鳥類、植物、軟體(ti) 動物、真菌等。

這些物種中的一部分是人們(men) 無意引進的,一部分則是人們(men) 有意引進的,其中的一些最初的引進目的是為(wei) 了控製其他入侵物種,比如甘蔗蟾蜍,最初是以灰背甲蟲(會(hui) 對甘蔗造成巨大危害)的天敵被引入澳大利亞(ya) 的,但其到了澳大利亞(ya) 以後不怎麽(me) 吃灰背甲蟲了,反而以當地的一些生物為(wei) 食,且其含有劇毒,也導致大量本地生物因捕食甘蔗蟾蜍而死亡。

甘蔗蟾蜍

(圖片來源:Wikipedia)

對這些生物,我們(men) 人類采取了投毒、陷阱、捕獵、生物防治在內(nei) 的種種方法,但是效果其實並不好。很多看似可愛的“外來物種”,入侵到新的環境中時,很容易變成另一副樣子,給當地的生態、其他物種帶來致命傷(shang) 害。

麵對入侵物種,“防”優(you) 於(yu) “治”,與(yu) 其絞盡腦汁、花費高昂地應對已經入侵的物種相比,防範外來物種的入侵顯然是更優(you) 的選項。

今天的我們(men) ,更是要以史為(wei) 鑒,在出境旅遊、海外購物時,避免“帶一群兔子去澳大利亞(ya) ”這種事情,更不要隨意放生不屬於(yu) 當地生態的生物,破壞當地的生態平衡。

參考文獻:

[1]https://www.science.org/doi/10.1126/science.aau7285

[2]https://en.wikipedia.org/wiki/Thomas_Austin_(pastoralist)

[3]https://en.wikipedia.org/wiki/Rabbit_hemorrhagic_disease

[4]https://education.nationalgeographic.org/resource/how-european-rabbits-took-over-australia

編輯:郭雅欣

(注:文中拉丁文部分應為(wei) 斜體(ti) 。)



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