为拯救蝙蝠免于灾难性灭绝,生物学家求助于新工具

为拯救蝙蝠免于灾难性灭绝,生物学家求助于新工具

四十多年来,汤姆·昆兹一直在新英格兰各地研究蝙蝠。他和波士顿大学的其他研究人员每年都会前往偏远的洞穴,捕捉蝙蝠,给它们戴上环,以追踪它们多年来的迁徙模式和活动。在前往蝙蝠冬眠地(蝙蝠的冬季藏身处)的旅途中,他逐渐习惯了洞穴墙壁上挤满了成千上万只蝙蝠。佛蒙特州的埃俄罗斯洞穴是东北部最大的蝙蝠冬眠地,长期以来一直是 10 多万只蝙蝠的冬季家园。昆兹像对待老朋友一样深情地对待它们。今天看到的一切让他热泪盈眶。

两年前,一种新的强效真菌在纽约、佛蒙特州和宾夕法尼亚州肆虐,消灭了昆兹自约翰逊政府以来一直研究的整个蝙蝠群。2009 年 1 月,他和一群研究生参观了风神洞,他们所看到的景象让他们震惊不已:雪地里有饥饿的蝙蝠爬行留下的痕迹;洞穴入口外的鸟儿正在啃食蝙蝠尸体;蝙蝠在试图爬到更高的地方时被冻成了冰石笋;洞穴里铺满了蝙蝠的骨头。

“过去两个冬天,只要踏上洞穴地面,就会踩到死蝙蝠。这太可怕了,”昆兹说。“我不是一个感情用事的人,但看到这个时我泪流满面……这真是令人震惊。这在科学史上是史无前例的。”

随着寒冷天气的到来,研究人员正准备迎接无数动物死于白鼻综合症。与此同时,生物学家正在使用激光洞穴门、红外摄像机、温度敏感无线电发射器、基因测试——甚至人工洞穴来追踪蝙蝠和真菌。他们希望技术能为他们提供线索,了解真菌是如何进化的,为什么真菌对某些蝙蝠物种比其他物种更难,以及如何阻止它。

“用传统方法,我们束手无策,所以我们正在努力弄清楚我们能做些什么。我们真的希望技术能帮助我们回答其中的一些问题,”巴克内尔大学生物学家 DeeAnn Reeder 说。

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自 2006 年以来,美国东北部约有 100 万只蝙蝠在冬眠期间死亡。罪魁祸首是白鼻综合征 (WNS),由一种名为Geomyces destructans的真菌引起,生物学家认为这种真菌来自欧洲。蝙蝠每隔几天就会醒来,消耗它们宝贵的脂肪储备;最终,它们会冻死、饿死或被捕食者吃掉。

8 月份发表在《科学》杂志上的一项研究表明,最常见的蝙蝠物种——小棕蝙蝠的处境将更加糟糕。研究指出,在最糟糕的情况下,16 年后,该区域性物种将灭绝 99%。这项研究的主要作者、加州大学圣克鲁兹分校的博士后研究员温妮弗雷德·弗里克说,这是一个严峻的局面。

“这些并不是慢慢下降,而是这个东西开始影响它们。它们过得很好,”她说。

蝙蝠是高度社会化的动物,它们在冬季会躲在狭小的空间里冬眠,为了交配会长途跋涉。G . destructans很可能在蝙蝠之间传播,但研究人员认为人类也可能传播这种真菌;本月早些时候,美国鱼类和野生动物管理局关闭了西部国家公园的洞穴和废弃矿井,希望防止不知情的洞穴探险者传播这种真菌。美国鱼类和野生动物管理局还拨款 160 万美元用于研究这种疾病。

本月晚些时候,在丹佛举行的年度蝙蝠会议上,生物学家将讨论防止真菌蔓延到美国西部和墨西哥的努力,因为蝙蝠是这些地区的主要传粉媒介和昆虫捕食者。

昆兹说,从四月到十月,一只小棕蝠每晚会吃掉至少相当于其体重一半的昆虫。当雌性蝙蝠哺育幼崽时(蝙蝠每年产一只幼崽),她每晚会吃掉相当于其体重的昆虫。乘以几百万只蝙蝠,这意味着整个北美空气中会清除掉几公吨的昆虫。

2008 年,昆兹与十几位合作者研究了 120 万只巴西无尾蝙蝠对得克萨斯州 8 个县的经济影响。他们发现,如果蝙蝠灭绝,农民每年夏天将不得不花费 75 万至 120 万美元购买杀虫剂来保护他们的棉花作物。

昆茨说:“如果没有蝙蝠,人类将使用更多的杀虫剂,水和土壤将受到更严重的污染,人类也将受到更严重的污染。”

北科罗拉多大学生物学教授里克·亚当斯正在为白蚁侵袭美国西部时可能发生的最坏情况做准备。他指出,受感染的蚁群在两年内死亡率高达 80% 至 100%。

“如果这种病毒进入西方,传播速度会进一步加快,影响到更多种类的蝙蝠,”他说。“从生态角度来看,这将是一场世界末日。”

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为了追踪白鼻蝙蝠的异常行为,里德和她在巴克内尔大学的同事们将明亮的圆点粘在蝙蝠背上。iButton 数据记录器大约有一颗 M&M 巧克力豆那么大;为了让它们更小,里德和她的团队将它们撕开,切掉电路板,换上更轻的电池。

她说:“我们所做的事情一半是高科技,另一半则只是用胶带和临时工具。”

这些设备可以记录 32,000 种温度,提供蝙蝠冬季活动的详细资料。它们应该处于麻木状态,每隔几周才会醒来一次。但 iButtons 显示生病的蝙蝠每隔几天就会醒来一次,Reeder 说。

它们对触摸的反应也不正常,说明它们的感觉系统出了问题。里德用画笔挠蝙蝠,并监测它们的体温,以判断它们的反应。

她还利用人工洞穴(她将其描述为高级冰箱)来比较健康蝙蝠和患病蝙蝠的行为,并在受控环境中研究病原体。她现在让生物学家在野外收集蝙蝠,并将它们带到她的实验室,让它们在人工洞穴中冬眠。她说,她希望到 11 月中旬能收集到 500 只蝙蝠。

里德还对她家乡宾夕法尼亚州蝙蝠数量的减少感到震惊。她研究最深入的地区之一辛德尔铁矿通常有 1,000 多只蝙蝠。现在只有六只了。

昆茨使用热像仪和闭路电视来计算蝙蝠数量;他使用了一种视觉算法系统,可以将每只蝙蝠作为屏幕上的一个像素来追踪,从而提供准确的数量。

其他人则使用红外激光“光束断裂”系统来追踪蝙蝠。德克萨斯州奥斯汀蝙蝠保护国际组织的环保人士 Mylea Bayless 说,该系统需要在洞穴入口两侧安装一对激光器。蝙蝠进出时会断裂光束,研究人员可以通过它们断裂光束的方式判断它们的运动方向。威斯康星州的生物学家开发了该系统来追踪蝙蝠种群,但它也是观察 WNS 迹象的有效方法。

“1 月份在威斯康星州出现蝙蝠飞翔的情况并不正常。如果我们在一年中的某些时间或一天中的某些时间发现蝙蝠活动高峰,我们就会发出警报,要求生物学家前去查看,”贝利斯说道。

今年夏天,环保人士在肯塔基州和印第安纳州南部的濒危蝙蝠栖息地安装了四个系统。贝利斯说,他们计划在田纳西州、伊利诺伊州和密苏里州安装更多系统,但这些系统价格昂贵。

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除了追踪患病蝙蝠,生物学家还在寻找帮助幸存者的方法。昆兹在丹佛会议上发表了一篇论文,介绍如何在建筑物中提供人工栖息地,特别是在蝙蝠种群因白新月病而大量减少的地区。

“当这种情况发生时,蝙蝠就不会聚集在一起保持温暖,从而促进幼崽的成长,”他说。

栖息模块提供了封闭的空间,少数蝙蝠可以彼此舒适地栖息,确保环境足够温暖,以利于幼崽成长和母亲产奶。
他说,后院的蝙蝠箱也能起到帮助作用。

但要确切了解正在发生的事情以及生物学家应该做什么,还需要做更多的工作。美国鱼类和野生动物管理局的拨款提供了一些帮助,但生物学家表示,他们需要更多的资金,用于进行基因检测以确定抗药性;进行实地测试以在真菌明显之前查明真菌;以及研究可能的抗真菌治疗方法。真菌学家在 9 月表示,他们已经研制出一种治疗白鼻真菌的方法,但蝙蝠生物学家仍然持怀疑态度。

亚当斯相信,蝙蝠的损失将会促使人们因为余震而采取行动。

“这是人类肯定会看到其影响的情况之一。这就像你的健康一样;你不会想到它或注意到它,直到它消失,”他说。“蝙蝠每晚都会从空中赶走大量昆虫,我们对此却没有多少感激之情。当它们消失时,人们才会真正开始注意到。”

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