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延续70年的生态实验

(译 / 红猪)走进这座森林就仿佛潜入了一片斑驳的绿海,鸟鸣声和树叶的沙沙声在空气中回响。“嘎嘎叫的是渡鸦,像猫一样咪咪叫的是鵟。”生态学家本·谢尔顿(Ben Sheldon)说道。凝神细听,黑顶林莺、鹪鹩和欧亚鸲也在发出鸣啭,但是我们来到英国牛津附近的这座威萨姆森林(Wytham woods),为的是寻访另外两种鸟儿。

生态学家本·谢尔顿和艾拉·科尔正走进威萨姆森林寻找大山雀和青山雀。这里的橡树上栖息着这些鸟类的主要食物来源:冬尺蠖蛾(winter moth)的幼虫。 (摄影:Marc Schlossman)

这片占地4平方公里的地带是一座典型的英国森林。1943年,一对富有的夫妇在爱女逝世之后把它遗赠给了牛津大学,条件是它只能用于教学和研究。

四年之后,生物学家大卫·拉克(David Lack)开创了一个延续至今的项目。身为演化生态学的先驱之一,他想来这里测量一个野生动物种群的几个基本参数,比如它们的寿命和种群规模。威萨姆森林中的鸟类正合他的心意,尤其是这里的大山雀(great tit)和青山雀(blue tit)。“在当时,我们现在已经习以为常的一些关于野生种群生活方式的知识还完全没人知道。”谢尔顿对我说,“那时的我们真是惊人的无知。”

拉克于1973年逝世,他的工作却继续了下去:这个威萨姆山雀项目(Wytham Tits Project)是全世界持续时间最长的鸟类实地研究。动物学家约翰·克雷布斯(John Krebs)写道:“如果诺贝尔奖有生态学奖项,又如果它能颁给一个地方而不是一个人,那么威萨姆森林就肯定是首选之一。”克雷布斯20世纪60年代曾在威萨姆从事研究,现在已经是英国科学协会(British Science Association)的主席了。

谢尔顿是最近一位接管这个项目的牛津大学生物学家。他告诉我说,山雀之所以是理想的研究对象,原因之一是它们很喜欢在人类提供的巢箱中繁殖,而不是在自然的洞穴之中。威瑟姆森林里有1200个巢箱,足以供种群中的700对大山雀和青山雀栖息繁殖,而且还有富余。“有时打开箱子,会发现有一只蝙蝠正从里面望着你,看起来还有点生气的样子。”他说。

当我们走向当天的第一只巢箱时,谢尔顿向我解释了为什么要给鸟儿提供住处:让它们待在我们想让它们待的地方,就能方便地称重、测量和标记了。他和同事每年都能标记10000只山雀,许多在离巢穴之前就标记好了。

今天早上,团队中的一名成员抓到了一只成鸟。谢尔顿熟练地给它戴上标签,然后把它头朝下塞进一个小塑料圆筒里称了重量。没过多久,鸟儿就飞走了。它们在人的手里很乖,谢尔顿说。

每只鸟儿都会配戴两个标签:一条腿上套一只金属环,这是传统的方法;另一条腿上套一只射频识别标签。威萨姆森林在2007年开始采用射频识别技术,它彻底改变了资料收集的方式,使研究团队能够追查每一只鸟儿的来去踪迹。“每到年底,我们都会得到超过1500万个地点/日期数据点。”谢尔顿说。

这只青山雀雏鸟才14天大,研究者给它上环、称重、戴上射频识别标签,然后将它放回舒适的巢穴。(摄影:Marc Schlossman)

你或许以为,在将近七十年后的今天,研究中应该很难再有惊喜了。然而射频识别和其他技术的应用却表明我们永远可以提出新的问题。

谢尔顿的同事艾拉·科尔(Ella Cole)最近将一些上了标签的大山雀带回实验室,以测试它们解决问题的能力。她发现最聪明的那些鸟儿在森林中占有的领地比其他同类要小得多。“善于解决问题的个体能在较小的空间内更加有效地工作,空间越小,它们获得必需品的效率就越高。”谢尔顿指出。

这个项目的悠久历史也能揭示一些秘密。研究者能将山雀的家谱追溯到40代之前。“以人类作比喻,那相当于是诺曼征服的时代。”谢尔顿说道。(译注:诺曼征服,指法王威廉一世于1066年征服英国建立诺曼王朝一事,相当于北宋王安石变法那时。)

这使他们获得了气候变化产生显著影响之前几十年的详细数据,那都是理解气候变化如何作用于生态系统的上佳情报。谢尔顿表示:“我们在它们的年度生命周期中发现了巨大变化,与20世纪70年代相比,产卵之类的重大事件在时间上提早了大约两周半。但是鸟儿们却很好地适应了。”

在谢尔顿看来,这个项目还将持续很久,但是最令他激动的还是项目的短期前景。“未来20年,这些标签将会变得更小、更智能,到那时我们就能随时追踪整个种群了。”再加上基因分析和森林传感技术的进展,“我们将会在目前还无法理解的尺度上明白许多生态过程。”

虽然技术正在威萨姆飞速前进,但是当你漫步于树木之间,却并不会有这样的感受——对它们来说,70年不过是一瞬而已。(编辑:游识猷)

The End

发布于2016-10-27, 本文版权属于果壳网(guokr.com),禁止转载。如有需要,请联系果壳

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Sean O’Neill

New Scientist编辑

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