狼、駝鹿進入同一孤島:69年后,狼竟然滅絕了!

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很多人可能都會好奇,如果把狼和鹿關在同一個島上,會發(fā)生什么事情?是作為獵物的鹿被吃滅絕,還是兩個種群會以某個數(shù)量達到生態(tài)平衡?

在機緣巧合下,這種“實驗”真的發(fā)生了!存在著天然捕食關系的狼和駝鹿先后到達同一座孤島上,但結果卻完全出乎人們的意料。

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冰橋是在湖泊、河流和海洋等水面上形成的冰凍自然結構。就皇家島而言,這些橋梁通常通往加拿大大陸或明尼蘇達州北部,根據(jù)溫度和風力條件,橋梁可以持續(xù)幾天、幾周或幾個月。|wiki

世界上面積最大的淡水湖——蘇必利爾湖的西北部有一座皇家島,作為一座孤島,皇家島最初既沒有狼,也沒有駝鹿。據(jù)說,駝鹿有可能是在 19 世紀初游過來的,也有可能是被人類放養(yǎng)在島上用于度假時狩獵的。直到 1949 年的冬季,有幾只狼從安大略省穿過一座冰橋也來到了這座島,給島上駝鹿的平靜生活帶來了一絲波瀾。

注意到這一現(xiàn)象的研究人員興奮不已,因為在當時,人們很少能見到在同一個棲息地只有狼和駝鹿(單一捕食者對單一獵物)的情況。并且該島距離最近的大陸約 12 英里,許多野生動物無法到達該島,其簡單的生態(tài)系統(tǒng)(比其他更復雜的生態(tài)系統(tǒng)變量更少)是研究人員進行此類長期研究的理想場所。

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駝鹿是世界上最大的鹿科動物,成年駝鹿平均肩高 1.5米~1.8 米。雄性重 380公斤~535 公斤,而雌性則重 270公斤~360 公斤。|wiki

于是,自 1958 年開始,美國普渡大學的野生動物生態(tài)學家杜沃德·艾倫 (Durward Allen)和研究生盧西安·大衛(wèi)·梅赫(L. David Mech)進行了長期地跟蹤和研究,并記錄了它們的初始數(shù)量:20 只狼和約 500 只駝鹿。最初他們認為,隨著時間的推移狼和駝鹿的數(shù)量會達到某種平衡,預測狼大約有 25 只,駝鹿大約有 1500 只。

然而,讓他們大跌眼鏡的是,狼和駝鹿的數(shù)量并沒有像他們預期的那樣發(fā)展,而是一個種群走向滅絕,滅絕方竟然是他們未曾想到過的捕食者——狼。這一切是怎么發(fā)生的呢?

首先,狼剛剛登陸皇家島的前五年,兩個種群的數(shù)量的確達成了某種平衡。

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黃色-狼群 紅色-駝鹿|參考資料[1]

隨著時間的推移,狼的數(shù)量略有波動。但是,經過一系列溫和的冬季之后,駝鹿的數(shù)量增加了近一倍,平衡發(fā)生了重大轉變。

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隨后經歷了一系列嚴冬,狼的捕食量增加,駝鹿的數(shù)量因此減少了一半。到了 1980 年,狼群猛增至 50 只,組成了幾個不同的狼群,這是島上有記錄的最高數(shù)量。與此同時,駝鹿數(shù)量開始了嚴重衰退,達到了低點的 650 只左右。

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1982 年,一種對狼來說是致命的病毒——犬細小病毒突然在狼群間開始暴發(fā),導致許多幼狼死亡,狼的數(shù)量因此銳減至 14 只。

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由于狼群數(shù)量減少,捕食量較低,駝鹿數(shù)量開始一路飆升,到了 1994 年,駝鹿竟然達到了 2400 只,創(chuàng)下歷史新高。雖然狼群的病毒最后自然消失了,駝鹿的數(shù)量也在一路飆升,但是狼的數(shù)量再也沒有恢復過來,長期都維持在十幾只。這是因為狼群陷入了嚴重的近親繁殖,繁殖成功率極低,以及健康狀況較差,例如近親繁殖導致的遺傳病——骨骼畸形。

研究人員說:“如果你是一只在皇家島上的野狼,必須捕食像駝鹿這樣體型是你八倍的獵物,在健康狀態(tài)不理想的情況下,這會讓你的野外生活變得非常艱難?!?/p>

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讓骨骼畸形的狼捕殺比它們體型要大好幾倍的成年駝鹿,那更是太令狼為難了|參考資料[1]

由于嚴酷的冬季條件、駝鹿數(shù)量過多導致的食物缺乏以及駝鹿蜱蟲的影響,駝鹿數(shù)量在 1996 年開始大幅度下降,短短幾年間降至 600 多只。

雖然自 1994 年以來,通往皇家島的冰橋急劇減少。然而,在 1997 年冬季,一只被編號為 M93 的灰狼從加拿大通過冰橋來到了這座島嶼。他的到來使遭受疾病和近親繁殖打擊的廣大狼群恢復了活力,繁育了 34 只幼狼,極大地提高了狼群的健康狀況,并引發(fā)了連鎖反應,改善了整個森林生態(tài)系統(tǒng)。

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M93 帶來的好處持續(xù)了大約十年(下圖 A),然后情況再次惡化(下圖 B)。M93 自己在配偶去世后開始與女兒繁殖,其他成員的近親繁殖引發(fā)了種群數(shù)量的迅速下降。由于 M93 極端繁殖,到 2008 年,即它去世兩年后,皇家島的狼群中 60%的狼基因繼承自 M93,基因退化再次出現(xiàn)。

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直到 2016 年,只剩下兩只近親狼,無法繁衍后代。如果沒有人類干預,這些狼很可能會成為島上最后的狼,而駝鹿也會因為數(shù)量過多,導致食物短缺。

皇家島的原生生態(tài)環(huán)境里曾經有大量的樺樹和白楊樹,駝鹿剛開始時會以它們?yōu)槭?。然而過去幾十年間幾次駝鹿數(shù)量暴增,也導致這些樹越來越少,找不到食物的駝鹿開始啃食營養(yǎng)較少的香脂冷杉。

再強大的香脂冷杉林也遭受不住上千只駝鹿的啃食,生長率相比于 19 世紀的觀測值下降了 40%。冷杉除了營養(yǎng)較少,還缺乏水分,逼得駝鹿啃起了雪塊補水......

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M93 因其淺色皮毛而被研究人員親切地稱為“老灰家伙”,它比其他皇家島狼的體型更大,領地意識也更強。你能認出它是哪一只嗎?|MichiganI Technoligical University

為了保護當?shù)氐纳鷳B(tài),研究人員決定從 2018 年開始,人工投放幾十只新狼到島嶼上,這些狼都接種了疫苗并佩戴了 GPS 項圈。如今,新一輪狼群和駝鹿的較量正在進行。

密歇根理工大學生態(tài)學家薩拉·霍伊表示,長達六十多年的研究讓他們得出了一個重要結論:因近親繁殖而瀕危的捕食者種群中,只要插入少量個體就能改善生態(tài)。

狼:我平均身高不到一米,打不過也很正常,別要求太多??!(`へ′)

參考資料

[1] https://isleroyalewolves.com/timeline/

[2]https://www.sciencealert.com/it-took-just-one-wolf-to-revive-an-entire-forest-ecosystem

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

[4]https://www.sciencealert.com/it-took-just-one-wolf-to-revive-an-entire-forest-ecosystem

[5]https://www.japantimes.co.jp/environment/2023/09/01/wildlife/wolf-revive-forest-ecosystem/

[6]https://blog.sciencenet.cn/home.php?mod=space&uid=85876&do=blog&id=703351

策劃制作

來源丨把科學帶回家(id:steamforkids)

作者 | 阿嫻《萬物》雜志編輯

責編丨王夢如

評論
傳承解惑
大學士級
這是因為狼群陷入了嚴重的近親繁殖,繁殖成功率極低,以及健康狀況較差,從而影響了狼群的生態(tài)。
2023-12-28
高高雁
大學士級
冰橋是在湖泊、河流和海洋等水面上形成的冰凍自然結構。
2023-12-28
卜和彥
大學士級
在孤島上,頂級的捕食者基本都走向滅絕,基因多樣性難以維持的緣故,越頂級的捕食者,意味著數(shù)量越少,近親繁殖產生有害影響的瀕危捕食者的種群中,只要插入少量個體就能改善一個生態(tài),這個發(fā)現(xiàn)對獅子或獵豹等存在的棲息地會很有幫助!
2023-12-28