互动科普

重建史前北美生态系统

撰文  C·乔希·唐兰（C.Josh Donlan）

翻译  冉隆华

2004年秋天，10多位受过多学科训练的保护生物学家聚集在美国新墨西哥州的一个大牧场，商讨一项大胆的计划：把大型野生动物（megafauna，体重超过45千克的大型脊椎动物）重新引入北美洲。当然，这项计划的实施需要慎之又慎。

13,000多年前，人类开始从欧亚大陆迁往北美大陆时，猛犸（mammoth）和猎豹（cheetah）这些动物就大都灭绝了。40年前，美国亚利桑那大学的保罗·马丁（Paul Martin）提出，新移民过度狩猎大大减少了大型脊椎动物的数量，导致这些动物种群无法恢复。这种所谓的更新世（Pleistocene）过度捕猎理论，在当时引起了很大争议，但现在人们普遍承认人类活动对野生动物产生了巨大影响。马丁也出席了2004年新墨西哥州大牧场会议。

有关动物消失、动物消失的生态恶果、我们应当采取什么措施等观点构成了这项计划的基础，我们称之为“更新世野生动物复兴计划”（Pleistocene rewilding）。

虽然北美洲已难觅猎豹、狮子和猛犸的身影，但他们的同类或近亲却在其他地方生存了下来。我们讨论的重点就是，如何把这些替代物种引进北美生态系统。我们相信这项工作可以恢复数千年前就从北美消失了的一部分重要生态过程，如捕食和放牧等。这些替代物种同样会带来经济利益和文化价值。果然，建议提出后在社会上掀起波澜。民众的这些反应也广受我们的欢迎，因为通过讨论，更新世野生动物状态复兴计划的优点在生物保护的基础上凸现出来。

大型动物的重要性

我们的计划之所以集中在大型动物上，是因为它们对环境有着举足轻重的影响。大型动物曾经统治地球数千万年，与其他物种紧密联系，共同进化，影响整个生态系统。马、骆驼、狮子、大象和其他大型动物随处可见——它们才是当时动物界的“主力”。但从5万多年前开始，绝大多数大型动物都灭绝了。如今，地球上有大型动物存活的地域不足10%。

过去10年间，美国杜克大学的生态学家约翰·特博（John Terborgh）直接观察到了大型动物对生态健康的关键作用，和它们灭绝对自然界的消极影响。特博发现，委内瑞拉的一座水电大坝淹没了几千英亩土地，形成了数十个岛屿。这些岛屿太小，无法给处于食物链顶端的美洲虎、美洲狮和秃鹰等食肉动物提供足够的食物。这些动物的消失引发了一系列连锁反应。猴子、切叶蚁和其他食草动物种群没有了“天敌”的威胁，从而繁盛起来，他们破坏了植被，生态系统随之崩溃，生物多样性逐渐消失。实际上，世界各地人类砍伐森林，不断扩展城市范围，已经将大自然切割成了许多类似的“孤岛”。

其他各大洲也发生过类似的生态灾难。生态系统退化不仅不利于生物多样性，也不利于人类经济发展。在中美洲，原始热带生态系统发挥了重要的生态作用，例如帮助咖啡树传花授粉。每年可为一个咖啡农场带来至少6万美元的产值。

大型食肉动物和食草动物在它们的栖息地都发挥着关键作用。在美国的阿拉斯加，海獭控制了海胆等以海藻为食的食草动物的数量，有助于保持海藻森林生态系统的平衡；在非洲，大象是主角，当它们经过一片区域，放倒了树木，森林就变成了栖息地，植物和动物在此生活繁衍。狮子和其他食肉动物控制了非洲食草动物的种群数量，反过来又影响了植物和土壤养分的分布。

在更新世的美洲，大型食肉动物和食草动物发挥了类似作用。现今随着大型动物的消失，它们对美洲生态环境的影响也不复存在。例如，数百万年来美洲豹（非洲豹的近亲）在广阔的草原追逐叉角羚，也造就了叉角羚的生物学特征——速度惊人，它是现存奔跑最快的动物之一。随着猎豹的消失，今天的叉角羚似乎已经在这片草原上“过量繁殖”了。

更新世野生动物复兴计划并不是要完全回到过去的状态；而是恢复一些物种，它们之间的相互作用维持了生态系统的繁荣。巨龟、马、骆驼、猎豹、大象和狮子都曾生活在这里，共同造就了北美生态系统。相同或相近的物种可以作为替代物种进行引进，许多动物已经在美国实施圈养。实际上，更新世野生动物复兴计划将有助于改变保护生物学的根本前提，实现从限制灭绝速度向积极恢复自然过程的转变。

乍看起来，我们的建议似乎无法令人接受，莫非要把狮子放到荒郊野外去吗？但这项计划是值得认真讨论的，原因有以下五点。

第一，目前地球上没有一个地方呈原始状态。人类自身、化学制品、经济和政治充斥着地球的每个角落。甚至在美国最大的国家公园里，如果没有积极的干预，物种都会灭绝。人类蚕食地球敲响了生态恶化的警钟。必须采取大胆行动而非通常意义上的商业行为来扭转这个局面。

第二，自从30多年前保护生物学作为一门学科出现以来，一直扮演着悲观的角色，只能为延缓生物多样性的消失而苦苦挣扎。但生物保护不能一味被动，还应该采取积极主动的方法来恢复自然过程，从恢复至关重要的生态过程（比如大型动物与环境的互动）着手。

第三，北美拥有重新引进大型动物所需的土地。虽然人类利用土地的方式在不断变化，但在美国的某些地区，如大平原的部分区域和西南地区，人口密度较低，可以用来实施上述计划。

第四，把大型动物重新引入北美，将为附近社区带来旅游收入和其他收入，从而提高公众对自然界的关注。每年都有150万以上的游客光临美国圣迭戈的野生动物园，一睹大型哺乳动物的风采，而其他美国国家公园的游客很少达到这个数量。

最后，非洲和亚洲某些尚存的物种可能在本世纪内消失，而更新世野生动物复兴计划有助于扭转这种局面。

计划如何实施

我们并不是想用敞篷货车把豹子随意弄进谁家的后院，也不是说明天就要开展这项工作。我们认为，更新世野生动物复兴计划是一系列分阶段实施的生态系统控制工程，必须小心谨慎操作。我们在这里提出的只是一个构想，而不是完整的行动计划，也绝不意味着更新世野生动物复兴计划比正在北美或非洲实施的生物保护项目具有优先性。更新世野生动物复兴计划要与现有生物保护工作同时运作，它可以由新的基金生成生物保护基金，而不是同现有生物保护项目争夺资金。

这一长远的构想包括建立一个生态历史公园，周围用安全围栏保护，让马、骆驼、大象和各种大型动物能在里面自由栖息。正如目前非洲和美国的一些国家公园那样，生态历史公园不仅将吸引无数生态旅游者，而且还将创造与公园管理和旅游业相关的就业机会。

为了实现这个长远计划，我们需要开展相对小规模的试验，从而评估引进大型动物对北美地形生态的影响。这些受控试验必须用全面的科学研究和化石信息加以指导，化石能确定哪些动物以前在这里生活过。试验可以先在捐赠或购买的私人土地上立即进行。这些试验对回答与重新引入动物有关的众多问题极为关键，并有助于估算恢复野生动物状态的投入产出。

受2004年大牧场会议精神的鼓舞，生物学家们最近把墨西哥地鼠龟（Bolson Tortoise）重新引入了美国新墨西哥州的一个私人牧场。这种龟的体重可以达45千克以上，曾在美国西南的部分地区活动，约1万年前成为人类捕猎活动的牺牲品，从新墨西哥州消失了。墨西哥地鼠龟如今濒临灭绝，顽强地生活在中墨西哥一个极小的区域。重新引入这种龟，不仅使它重返美国，也将增加该物种的存活几率。北美以外的地区也在开展类似的试验（参见第69页框内文字）。

重新引入野马和野骆驼是早期试验顺理成章的步骤。马和骆驼起源于美洲大陆，很多种类都出现于晚更新世。如今生活在美国西部一些地区的野马和野骆驼，是早已灭绝的美洲野马和野骆驼的替代者。生活在欧亚与非洲大陆的多数物种现在也处于濒临灭绝的境地，在北美培育亚洲驴和蒙古野马，将有助于防止这些动物灭绝。即将在戈壁沙漠灭绝的双峰驼，也许能成为拟驼（Camelop，一种生活在晚更新世的骆驼）的现代替代物。从圈养或驯化种群中引入的骆驼采食木本植物将有益于美国的生态系统。目前那些木本植物正在美国西南部的干旱草地上疯长，干旱草地生态系统濒临消失。

该项目另一项更受争议的工作也需要立刻展开，即在私人土地上培养少量的大象、猎豹和狮子。

引入大象对附近的人们具有重要价值，它们可以吸引游客，为牧场主维持可用草地的面积（大象可以抑制西南地区草地的木本植物）。晚更新世至少有四种大象生活在北美地区。在科学的规划下，可以引进圈养的大象替代这些灭绝的动物。这项工程的最大开支是修建围栏。在非洲，围栏有助于减少大象与人类之间的冲突。

美国已经圈养了许多猎豹。最大的难题是为它们提供广阔的安全围栏区域，这些区域里要有适当的栖息地和可供捕食的动物，除去这些开销外就是圈养猎豹产生的收益。猎豹的引入还可恢复与叉角羚具有强烈相互作用的环境，把促进生态旅游业发展作为经济窘困的牧场主的另一经济来源，并且发展旅游业有助于防止世界上下降速度最快的食肉动物的灭绝。

亚洲和部分非洲地区的狮子种群濒临灭绝。把那些曾在北美生活过的狮子种群重新引入北美，将会带来许多前所未有的挑战和潜在利益。南非一些远小于美国西南部牧场的私人保护区已成功地重新引入了狮子和其他大型动物，为其他地区作了示范。

如果这些大型食草动物和食肉动物的早期试验取得显著成果，就可以实施更多项目，逐渐实现建设广阔生态历史公园这个长远目标。眼下我们所需的，就是每个物种的专家组进行评估和咨询，谨慎地引导北美的大型动物恢复工作。

重新引入的顶级捕食者将怎样发挥作用？美国黄石国家公园引入灰狼的项目是一个鲜活的例子。20世纪20年代，黄石国家公园及附近的灰狼逐渐消失，导致它们的食物——驼鹿（moose）和麋鹿（elk）大量繁殖，反过来又使得驼鹿和麋鹿的食物白杨（aspen）和其他树木锐减，植被稀少又破坏了候鸟和海狸的栖息地——灰狼的消失造成了一系列食物链反应，波及到食肉动物、食草动物、植物以及候鸟和海狸。在黄石国家公园重新引进灰狼，恢复它们数千年来发挥的作用之后，科学家们记录下了那里出现的生态系统变化情况。研究人员还有意外收获，发现灰狼回到黄石有助于公园应对气候变化问题。随着冬季气候趋于暖和，麋鹿死得更少，这意味着郊狼（coyote）、渡鸦（raven）和秃鹰（bald eagle）之类的食腐动物获得的腐肉更少。灰狼在整个冬季为食腐动物提供尸体，在一定程度上维持了生态系统的稳定性。

未来的挑战

在新墨西哥牧场讨论更新世野生动物复兴计划如何发挥作用时，我们就预见到了未来必须面对和克服的重重困难。包括：引进动物可能给生态系统带来新的疾病；引进动物极易受到生态系统中已有疾病的感染；栖息地数千年来已有所改变，重新引进的动物也许不能很好地适应新的环境；甚至可能出现无法预料的生态恶果，影响到附近居住的人类。为了维护生态系统健康，有必要建立一套程序，监测物种间的互动及竞争结果，这就需要耐心和专业知识。捕食行为会使土地肥沃，生态系统繁荣，是个重要的自然过程，当然说服公众接受这种观点也并非易事。评论者还提出了另外一些不太重要的担忧（参见第68页框内文字）。

许多人会认定，更新世野生动物状态复兴计划在目前的地球上根本没有任何可行性。我觉得他们应该先了解一下非洲的情况再下定论。南非的克鲁格国家公园（1893年初建，原名萨比野生动物保护区，后经扩大，于1926年改名为克鲁格国家公园）刚建立时，那里还没有像今天这样成为南非生物多样性的典范。1903年，那里没有大象，也没有猎豹，只有9头狮子和8头水牛。由于非洲生物保护工作者的远见卓识和倾力奉献，100年后，已有7,300头大象、2,300头狮子、28,000头水牛和250只猎豹在克鲁格国家公园自由驰骋，每年可以迎来70万游客，创造了上千万美元的收入。

本世纪，人类将有意无意地体验和选择自己能够在多大程度上忍受其他物种的存在，从而保持什么样的生物多样性。更新世野生动物状态复兴并非试图回到从前的状况，只是利用过去的信息告诉人类社会，如何保持自然界的功能结构。重新引进大型动物的代价和在科学、生态和文化方面的潜在利益都是显而易见的。全面的科学研究有助于降低潜在成本，但计划的实践并不会一帆风顺。不过，鉴于北美生态系统功能明显失调及地球的整体状况，无所作为同样具有危险。面对巨大的不确定性，科学界与社会必须权衡更新世野生动物复兴计划与常规商业行为相比所付出的代价和得到的收益，这一计划的风险、不确定性和代价常常是未知的。我们总是以为，保持现状的话，一切就会安然无恙。然而所有可用信息都表明，现实并不如此乐观。