顛覆認知！殺死北美森林的“益蟲”

七君

蚯蚓能翻動土壤

在我們的印象里，蚯蚓是益蟲，它們能翻動土壤，分解有機質(zhì)，用自己的便便給植物加餐。但事實真的如此嗎？

在地球上某些地區(qū)適用的規(guī)則，在另一些地區(qū)并不適用，甚至?xí)斐上喾吹慕Y(jié)果。你或許不知道，蚯蚓能破壞北美大陸生態(tài)系統(tǒng)，而即使對于人類的農(nóng)田來說，蚯蚓也并不總是有益的。今天我們就來了解一下你所不知道的蚯蚓。

過去的300年來，北美洲在悄無聲息地發(fā)生翻天覆地的變化。一群入侵生物在地下蜿蜒匍匐，在毀掉森林的同時，向大氣釋放出了大量二氧化碳。它們就是曾被我們稱為益蟲的蚯蚓。蚯蚓是一大類環(huán)節(jié)動物，靠吃土（爛葉子等有機質(zhì)）為生。它們通常雌雄同體，自帶精子和卵子，但需要異體受精。

性成熟蚯蚓也是有“第二性征”的，蚯蚓可以交配的標(biāo)志就是蚯蚓身上那一圈凸起的東西，它叫生殖帶。生殖帶就像蚯蚓丁丁的桌面快捷方式，切了就不能繁殖了，所以蚯蚓切成宮保雞丁是不會產(chǎn)生更多小蚯蚓的。許多人對蚯蚓的印象是積極的，這種看法實際上來自達爾文本人。

達爾文曾在英格蘭的家中研究蚯蚓長達40年，他對蚯蚓做過各式各樣的實驗。1881年，他出版了一本以蚯蚓研究為主題的書：《腐殖土的產(chǎn)生與蚯蚓的作用》（The Formation of Vegetable Mould Through the Action of Worms）。

在這本書里達爾文表示：“世界上恐怕很少有像蚯蚓這樣在世界歷史中占據(jù)如此重要地位的動物了（It may be doubted whether there are many other animals which have played so important a part in the history of the world， as have these lowly organized creatures）?！彼倪@句話對了一半，蚯蚓在生態(tài)系統(tǒng)中確實占據(jù)了重要地位，也因此常常被研究者們稱為“生態(tài)系統(tǒng)工程師”，但蚯蚓在新大陸的作用并不忠于達爾文的預(yù)計。

但是，由于達爾文的聲望，這本書一時成了暢銷書，而他對蚯蚓的態(tài)度也蔓延到了整個人類社會。首先要承認的是，蚯蚓確實是重要的分解者，但是對農(nóng)業(yè)也會造成損害。比如，它們挖的溝渠會讓農(nóng)田里的肥料和農(nóng)藥流失，流到不該去的地方，造成污染。其次，蚯蚓是能翻動土壤，給植物的根部通氣，但是，被蚯蚓翻動過的土壤也變得更容易流失，也更容易變干。耶魯大學(xué)的生態(tài)學(xué)家 Annise Dobson 把被蚯蚓處理過后的土壤形容為“被絞過的肉”。Dobson 還表示，許多園丁認為蚯蚓松過的土?xí)p害植物。

地球人都知道達爾文是蚯蚓控

美國威斯康星州自然資源局的蚯蚓研究者 Bernie Williams 也有類似的觀察，他發(fā)現(xiàn)該州的許多居民都討厭蚯蚓，因為蚯蚓會讓蔬菜和花卉死掉。她還指出，有時蚯蚓還會泛濫成災(zāi)，像美杜莎的頭發(fā)那樣從房屋的地基那兒涌出來。更重要的是，對于北美的森林來說，蚯蚓是外來入侵生物。這是因為，北美沒有“本塘”蚯蚓，實際上北美在1萬年前就沒有蚯蚓了。在上一個冰河時期，北美三分之一的面積都被冰川覆蓋，當(dāng)時蚯蚓已經(jīng)被清空了。

由于蚯蚓的行動力和防御力都很低，現(xiàn)在北美常見的普通蚯蚓（Lumbricus terrestris）原產(chǎn)自西歐，是被18世紀(jì)的歐洲殖民者當(dāng)作魚餌或土壤疏松生物帶到美洲的。實際上，普通蚯蚓現(xiàn)在已經(jīng)分布在除南極洲以外的所有大陸上。Dobson 把普通蚯蚓的擴張稱為“全球蟲化”（global worming）。

蚯蚓影響了土壤的方方面面，比如有機物的分解、碳儲存、地表徑流等等。來自舊大陸的蚯蚓從森林的根基開始推倒了新大陸的舊秩序。史密森尼環(huán)境研究中心的研究者 Melissa McCormick 和 Dennis Whigham 以及約翰霍普金斯大學(xué)的研究者 Katalin Szlavecz 指出，蚯蚓對北美的森林來說是很可怕的生物。

北美森林的落葉枯枝

在蚯蚓到來之前，北美森林的落葉枯枝由微生物、線蟲、真菌分解。不過，這些生物的分解作用十分緩慢，因此森林表土可以積得很厚。而蚯蚓相當(dāng)于土壤加速器，它們可以迅速分解有機質(zhì)，把其中的養(yǎng)分通過屎的方式釋放出來，并在這種“違規(guī)”的高速分解中讓土壤的 pH 值、密度等理化屬性發(fā)生翻天覆地的變化。

某種杓蘭（Cypripedioideae）

由于北美森林是在沒有蚯蚓的環(huán)境中演化了上萬年，本土植物無法快速適應(yīng)蚯蚓帶來的新基質(zhì)。比如，延齡草（Trillium tschonoskii Maxim.）、杓蘭（Cypripedioideae）、加拿大舞鶴草（Maianthemum canadense）等北美本土植物因為蚯蚓的到來而迅速消失。

另外，森林表層厚厚的腐葉和其他有機質(zhì)原本是許多動物和植物幼苗的棲息地和托兒所。當(dāng)?shù)乇碛袡C物層被蚯蚓吃掉后，這些生物就直接暴露在環(huán)境中，容易受到掠食者攻擊。美國佛蒙特大學(xué)的土壤學(xué)家 Josef G? rres 對蚯蚓叫苦不迭。他說，在蚯蚓入侵的美東新英格蘭地區(qū)，在以前著名的楓樹林里，現(xiàn)在連幼苗都很難找到了。他認為，這可能是因為蚯蚓到來后，隨著其他林下植物的消失，楓樹幼苗成了食草動物的唯一目標(biāo)。

A是被蚯蚓破壞的楓葉林灰化土，B是沒有蚯蚓的灰化土

隨著氣候變暖，蚯蚓也在向北擴張領(lǐng)土。在一些研究者看來，一旦蚯蚓出現(xiàn)在北方森林，后果將是災(zāi)難性的，因為那里的森林十分特別。在溫暖地區(qū)，森林表土主要由礦物和有機質(zhì)構(gòu)成。但是在北方森林，礦物層和有機物層并不混合，厚厚的有機質(zhì)覆蓋在礦物土層上。這種特殊的土壤叫作灰化土（podzol）。

這層有機物中儲存著大量的碳，如果它們被蚯蚓吃掉分解，其中的碳就會被重新釋放到環(huán)境中。2013年發(fā)表在《Nature Climate Change》上的一項研究估計，全球的蚯蚓讓碳排放增加了33%，而讓其他溫室氣體排放增加了42%。

不幸的是，這樣的事正在發(fā)生。比如，2008年發(fā)表在《Molecular Ecology》上的一項研究發(fā)現(xiàn)，加拿大艾伯塔省已經(jīng)出現(xiàn)了大量來自歐洲的八方紅蚯蚓（Dendrobaena octaedra），這些蚯蚓可能是從混在車胎或鞋底沙土里的卵繭中孵出來的，也可能是有人故意為之。

蚯蚓是從卵繭中孵化出來的

當(dāng)美國人和加拿大人看到自家的森林一點一點變禿，或許很難想象這一切的始作俑者竟是曾被達爾文點贊的“益蟲”吧。

（本文經(jīng)授權(quán)轉(zhuǎn)載自“把科學(xué)帶回家”公眾號，有刪節(jié)）

1373501705271