全球歷時最長捕食者—獵物研究面臨終結

這是世界上歷時最長的捕食者—獵物研究，也是科學界最有名的數據集之一。

　　在一個標志性的捕食者—獵物研究中，研究對象——美國皇家島的狼群不再能夠繁殖幼崽，這讓科學家面臨遺傳拯救的難題或研究課題終止的困境。

　　自1971年研究生畢業后，每年夏季，Rolf Peterson總會花上幾個晚上，在密歇根州皇家島國家公園(位于蘇必略湖西北角)聽得見狼群嚎叫的地方露營。在每年6月底的某一天，他會聽到等待已久的聲音：刺耳而高亢的叫聲，在成年狼群長而響亮的嗥叫聲中格外突出。Rolf Peterson知道，這種叫聲預示著新一代的幼崽加入到皇家島狼群中。此前的40年，Peterson和他的同事每年都會聽到這種嚎叫。

　　不過，去年夏天，這位密歇根科技大學的野生動物生態學家卻沒有聽到這樣的叫聲，并且在2013年1月通過航空手段計算狼群數量時，也沒有發現狼崽的蹤跡。

　　繁殖率低意味著2012年狼群數量已開始減少，這很可能是皇家島狼走向滅絕的開始。1月的統計結果顯示，皇家島狼的數量已降至歷年來的最低點，僅剩8只相互依存的個體，比去年減少了1只。密歇根科技大學的團隊目前駐扎在皇家島上，渴望能聽到今年夏天新出生的狼崽的叫聲。但是Peterson認為，近親繁殖所造成的惡性影響注定導致皇家島狼走向滅亡。他說：“我們現在只能眼睜睜地看著它們走向滅絕。”

　　在這個面積為544平方公里的小島上，由于最早踏入小島的是兩三只來自加拿大的狼，近交群體現象已存在了60多年。一種觀點認為，這種自然模式應該被尊重，即使這意味著滅絕，隨后也會有新的狼群占領這個崎嶇的小島，控制麋鹿的數量。但是另外一些研究人員認為，該研究的價值重大，現存的狼是該島不可缺少的組成部分。他們希望通過引入別處的野生狼群，來確保現存狼群的“遺傳拯救”。

　　在和基因學家討論后，Peterson傾向于選擇“最有利、能獲得最大科學收益”的方法。但是這些狼群的命運還和園區服務機構息息相關。

　　載入史冊

　　20世紀初期，麋鹿在皇家島上出現，它們也許是從安大略湖沿岸游了24公里才到達目的地的。在這個島上，它們沒有天敵，因此數量暴增。它們需要吃草，進而對北方森林產生了負面影響。1949年，一支繁殖力旺盛的狼群穿過冰凍的湖面，開始捕食麋鹿。兩個種群開始在島上共生。1959年，美國普渡大學的野生動物生態學家Durward Allen和研究生L. David Mech記錄了它們的數量：20只狼和約500只麋鹿——這是世界上歷時最長的捕食者—獵物研究，也是科學界最有名的數據集之一。

　　該研究證實了一些生態學的基本原理，提供了第一份無可爭辯的證據——狼只捕食年老、虛弱的麋鹿，不捕食健康的成年麋鹿。這是首批涉及陸生食物鏈下行控制現象的研究之一。該研究也把狼的捕食行為和樹的健康狀況(通過樹的年輪反映)聯系在一起。Peterson說：“當狼占主導地位時，樹的長勢更好。”

　　自從開路的狼穿過堅冰到達島上，皇家島的傳說已經證實了隨機事件的威力。Peterson說：“罕見的不可預測事件的威力是巨大的。”例如，在上世紀 80年代，狼群的數量從頂峰期的50只跌至區區十幾只。幾年后，研究人員發現了原因，他們在狼群中檢測出了致命的犬細小病毒。之后，Peterson弄清了細小病毒癥是如何被攜帶到島上的——一位明尼蘇達州的獸醫報告，他曾治療了1只于1981年7月4日被非法帶入島上的感染了細小病毒癥的狗。1990 年，該病毒從島上絕跡。

　　不僅針對狼的研究產生了重要的科學成果，麋鹿也成為了珍貴的研究資源。研究人員和志愿者收集了近5000只麋鹿的骨骼，組建了堪稱世界上最大規模的研究樣本。通過與50只狼的骨骼一同研究，這些遺骸提供了對一些問題(如森林健康和麋鹿關節炎)的新的研究視角。

　　例如，在教授解剖課時，Peterson注意到，來自大陸的麋鹿的小腿骨，似乎比他采集的皇家島樣本大。他的團隊的研究結果顯示，這種大小的區別是顯著的。 刊登在雜志《駝鹿》中的一篇文章說，雄性皇家島麋鹿鹿角較小。在島上生活的這100年間，麋鹿的體型一直在縮減，變成了同類中最小的。因此，它們也是另外一個關鍵生物話題的經典案例：在島嶼上，大型哺乳動物的體型在縮小，在更新世時期生活在地中海島嶼上的微型河馬與大象就是典型的例子。加州帕洛阿爾托市斯坦福大學進化生物學家Shripad Tuljapurkar說：“在島上，大型動物變得越來越小。”皇家島的發現是很好的證據，進一步證明了這個“島嶼規律”。

　　近親繁殖

　　如今，狼群數量已跌至歷史最低點。這個關于種群生物學和島嶼生物地理學的自然實驗，也是近交衰退的一個殘酷寫照：生物適合度的降低，會對生物種群的數量造成危害。

　　根據DNA測試結果，在1月被計入的8只狼中，至少有一半是雌性，但是在冬季的調查中，研究人員發現了比平常少的求偶和交配現象。繁殖的減少可能是因為野生狼群通常避免近親交配——但是在皇家島上，沒有其他的選擇。或者說，由于近親繁殖導致的遺傳異常，讓狼失去了繁殖能力，或者讓他們的后代沒有生育能力。

　　在任何一種情況下，很顯然，可能由于近親繁殖，狼群中出現了越來越多的生理異常現象。2009年，一篇發表在《生物保護》上的論文報告說，在被檢測的狼群中，58%存在先天性脊柱畸形，而在其他狼群中，這一比例僅為1%。Peterson說，這種畸形在狼群中越來越普遍——最近針對 12只狼的尸體解剖都發現了這一情況，但沒有造成嚴重的后果。

　　其他觀察結果則支持這樣的論斷：近親繁殖削弱了種群適應度。研究人員注意到，有些狼的一只眼是瞎的。2009年，1只看起來很健康的母狼在生下1只幼崽后死在窩里，剩下的7只幼崽還未出世，就死在母狼的子宮里。 Peterson說，根據記載，這一現象以前在野生狼群中從未發現，可能源于近親繁殖。

　　盡管狼群的前景一片灰暗，就如何復興近交群體，皇家島的實驗提供了另人信服的數據。1997年，1只來自安大略湖的公狼穿過堅冰到達皇家島。1998年，科學家發現1只引人注目的動物——課題共同負責人、密歇根理工大學種群生物學家John Vucetich給它取了“灰色老家伙”的綽號，這只動物在皇家島狼群中從未見到過。直到2007年，人們才搞清楚它來自哪里。當時為密歇根理工大學博士后、現就職于愛達荷大學的Jennifer Adams從冷凍的狼血液、骨骼中提取DNA，通過分析關鍵的微衛星標記來識別每個個體。

　　何去何從

　　去年冬天，研究者和園區服務機構懇請遺傳學家協助解決狼群的滅絕危機，但兩者對于方法的選擇截然不同。亞利桑那州立大學遺傳學家Philip Hedrick和其他倡導基因拯救的人相信：既然往年有很多成功的案例(如佛羅里達的美洲豹)，那么皇家島不妨也這樣做。他們認為狼群對該島的生態系統極為重要并且本身就是影響深刻的科研遺產。愛達荷大學保護遺傳學家Lisette Waits說：“如此長期性的科研數據是相當稀有的。”另外，基因拯救的倡導者還認為皇家島上現存的狼群具有獨特的文化。盡管其他地方的狼群也捕食麋鹿，但“一方水土養一方人”，這里的狼群有其獨一無二的特點。Hedrick說：“雖然從基因上看這里的狼群與它們在安大略省的同類沒有不同，但我反對將兩者完全等同。”

　　Vucetich贊同基因拯救方案以及用相同手段拯救其他瀕臨滅絕種群的想法。但是，他認為，盡管可能性很小，但皇家島上的狼群仍有機會自我恢復。他說：“島上的狼群總是能夠做出讓我們吃驚的事來。”現就職于美國地質調查局(USGS)的Mech認為，近期麋鹿數量減少阻礙了狼群的繁衍。隨著去年冬天麋鹿大量的繁殖，狼群的數量在接下來的幾年內仍有希望增加。