為熱愛而追尋生命的人們:發現新物種的他們
人物
2024-06-24 20:27:04
在許多人的想象裏,去野外考察物種是一件充滿新奇和樂趣的工作。繁忙的都市人要擠出時間才能做一回驢友,到自然裏舒展身心,生物學工作者們卻能以此為日常,飽覽風光的同時探索自然的奧秘。科學紀錄片裏,他們也常常是博識光鮮的模樣,和野生動物像朋友一樣近距離相處,還能發現重要的新物種。
事實上,真正的野外考察要艱辛、枯燥得多。中國農業大學博士羅心宇說:「在野外,10%的事情是關於我們怎麽工作的,另外的90%在很大程度上,都是關於我們是怎麽樣吃苦的。」他們得對付沉重的裝備、多變的天氣、深山密林裏蛇蟲鼠蟻的侵襲,新物種的發現往往也不像想象的那樣富於戲劇性和重要性。
但許多生物學工作者仍然熱愛這項工作。他們在野外體會到自由,在重複的工作中捕捉探索的樂趣,感受自然對真正熱愛它的人豐富的饋贈。
文|羅蘭
編輯|魚鷹
圖|(除特殊標注外)受訪者提供
1
那條五步蛇蟄伏不動時,李輝並沒有發現。當時他正和同學在湖南省沅陵縣的一處自然保護區,為晚上的采集活動勘探路線。由於是白天,他放鬆了些警惕。正沿著一段石梯往下走,下一級台階上突然騰起一條蛇。
李輝是湖南師範大學的在讀研究生,學習野生動物保育與利用專業,主要研究兩棲爬行類動物。實驗室經常需要采集動物用來做研究,每年4-9月,兩棲動物活躍的時節,李輝和導師、同學大部分時間都在野外。用李輝導師莫小陽的話說:「隻要動物開始活動,我們就開始活動。」
湖南多山水,植被豐茂,野生動物繁多。李輝碰到的五步蛇,師生們幾乎每次采集都會遇上。五步蛇學名叫做尖吻蝮,毒性很強,人一旦被咬,會被它釋放的血循毒素溶解掉肌肉和血管,造成組織細胞大麵積壞死。李輝他們都把五步蛇叫做「爛肉王」。
幸好,那條五步蛇沒有咬中李輝——瞥見它縱身而起閃過的一線微光,李輝及時跳開了。心有餘悸的李輝後來一直記得這個瞬間,那是他從事采集至今最驚險的經曆。
許多生物學工作者都遇到過類似的狀況。對研究昆蟲的羅心宇而言,最可怕的是各類蚊蟲。他如數家珍:南方的蚊子特別多,但要說咬人厲害,還得數新疆和東北的庫蚊。驅蚊水不能塗太多,藥性可能會驅退自己想要捕捉的昆蟲,何況一出汗也就衝沒了。最嚴重的一次是在福建泉州,羅心宇的手臂被咬後腫得變了形,「整個都彎了」。蠓蟲則無孔不入,甚至能鑽進眼睛裏。
羅心宇擁有豐富的野外采集經驗。進入中國國家地理雜誌,成為自然教育中心課程研發負責人之前,他在中國農業大學從本科讀到博士,又在中科院做過博士後。他的專業是分類學,一門對生物體進行命名、描述和分類的學科。科學工作者根據生物的形態學、行為學、遺傳學和生物化學特征,識別、描述物種,包括新物種,將它們分類,填入巨大生物樹上的適當位置。采集是分類學的基礎工作,也是人類了解自然無盡藏的第一步。
羅心宇在野外
攻讀碩博士的七八年間,羅心宇每年都有兩三個月在野外。他研究一種叫做木虱的昆蟲,從新疆到海南,甚至蒙古,到處「抓蟲子」。「我們喜歡說抓蟲子,本質上也就是抓蟲子。」木虱棲息在各類植物上,世界上最大的木虱差不多五六毫米長,大多數木虱隻有2到3毫米,很難直接捕捉。每次外出采集,羅心宇都得披掛上一堆裝備。
其中最重要的工具是捕蟲網。捕蟲要用細密的紗網,最好的材質是常用來做窗紗的玻璃紗。羅心宇和同學們會到窗簾店,央求老板給做上一個網兜,再套到捕魚用的長杆上,用來「掃」過植物枝葉,收集上麵的蟲子。
南方熱帶或亞熱帶地區有的樹木非常高大,用五六米的杆甚至夠不著最低的樹枝,羅心宇因此特製了最長10米的可伸縮杆。根據杠杆原理,負重端的力臂越長,另一端就越費力。羅心宇不算特別強壯,揮動10米的網得從腰部開始用力,「像耍大槍似的。」他半開玩笑地說:「每次對我來說都是一種折磨。」
背上五六十斤的裝備——除了捕蟲網外還有什麽稍後再說,穿上速幹衣、登山鞋,戴上遮陽帽,羅心宇出發了。第一次出野外是去福建,由於沒經驗,他幾乎沒有抓到木虱,「挺沮喪」。當時他對木虱也不太感興趣,覺得這種大部分時間都趴在植物枝葉上的小蟲子「不夠酷」,不像別人研究的蝴蝶、甲蟲那樣奪目而活躍。但他是個認真刻苦的科學工作者,回到北京,他經常去周邊的山裏練習,慢慢掌握捉蟲的技巧:到哪裏找木虱;不要用蠻力把一大堆枝葉兜到網裏,而是盡量巧妙地掃網,讓雜物盡可能少,方便後期從裏麵挑木虱。
「做著做著上手了,就覺得這個東西真的好玩。」羅心宇經常對著眼前活生生顫動的小蟲子,想象它們在千萬年時間尺度上的生存、繁衍、競爭、分化,直至占據今天的生態位。「這就是演化的魅力。」全世界目前一共發現了4000多種木虱,中國則有1000多種,其中的20多種是羅心宇發現的。
蠟梅葉木虱,若蟲
每發現一個新物種,人類對自然的了解便向前推進了微小的一步,生物多樣化的圖景也添上了一筆。羅心宇介紹:「人類已經發現了200萬種動物和超過35萬種的植物,但是仍然有很多我們沒有發現的物種和生物學現象,它們仍然隱藏在茂密的森林或是漆黑的海底。」
同樣是研究昆蟲的著名生物學家E.O.
Wilson在上世紀80年代提出了「生物多樣性」的概念,指出生物多樣性是生態係統穩定性和功能的基礎,「每一個物種本身都是奇跡」。發現、研究和保護物種不僅對人類有現實利益,也會讓人們與自然相連,感受到樂趣與意義。正如E.O.
Wilson所說:「如果人們能對生物多樣性的神奇與偉大之處有所了解,將會令他們的人生更加溫暖、更加豐富。」
羅心宇的校友、中國農業大學副教授李軒昆對此感受尤為強烈。李軒昆從小就喜歡昆蟲,大二時進入實驗室,被導師安排研究鼓翅蠅科昆蟲的分類。全世界研究鼓翅蠅科昆蟲的生物工作者大約隻有5名左右,300多種昆蟲的秘密隻向屈指可數的人敞開,「那種自豪感和情感鏈接太強了。」
正因如此,當李輝和同學朱樂強共同發現了一種新的脊蛇時,雖然專業領域外少有人關注,他們仍然「很有成就感」。「不是要靠別人知道,要別人表揚你,而是發現一個新物種本身就滿足。」那是探索與發現本身的饋贈,無關其他。
南山脊蛇的標本照
2
2022年10月,李輝和朱樂強第一次見到那種頸部有一圈黃色環紋的脊蛇。當時他們正在導師帶領下參與湖南省生物多樣性調查項目,行至湖南、廣西、貴州三省交界的懷化市通道縣。兩棲爬行類動物多在晚上活動,師生們都在天黑後外出采集。10月份已接近兩棲爬行類動物每年活躍期的尾聲,他們很珍惜最後的采集時段。
那天晚上,李輝、朱樂強和平時一樣,穿著防水長筒靴,打著強光手電筒,在自然保護區內沿著有水流的區域,以一小時500-2000米的速度搜尋。經過一片竹林邊緣時,他們突然看到竹葉下露出一截細細的身軀,鱗片在手電的照射下發出五彩斑斕的光。憑借對蛇類形態的敏感,李輝馬上意識到,這可能是一種少見的脊蛇。
用捕蛇鉗捉住這條蛇後,李輝發現它的尾巴、鱗片和從前見過的脊蛇都有區別。回到學校,他們對蛇做了分子層麵的檢測,初步認為有可能是一種新物種。但隻有一個樣本還不夠有說服力,接下來,李輝和朱樂強開始在采集時格外注意尋找更多有頸紋的脊蛇。
南山脊蛇
然而,黃色頸紋的脊蛇卻好像開始和他們捉迷藏了。朱樂強解釋,這種脊蛇隻有四五十厘米長,身體比一支筆還細,喜歡生活在土穴中。在崇山密林裏尋找一條這樣的蛇,難度可想而知。有幾次,他們在南山森林公園的公路上碰到了有頸紋脊蛇,但已經是被車壓扁了的,頸紋的顏色也看不清。不過李輝據此推測,南山森林公園裏應該分布有這種脊蛇,他們把尋找的重點轉移到了這裏。
一晚將近11點,李輝和朱樂強結束采集回鄉鎮住地,車在半路爆胎了。時間太晚,拖車不肯來,離鄉鎮還有將近1小時的車程,也不可能走回去,兩人隻好在車上住了一晚。「幸好不太冷,也幸好不是新手,不太慌。」
2023年9月初,距離首次發現黃紋脊蛇已經過去了將近一年,學生們在南山森林公園也已搜尋了大半年。這一次,他們搜尋的區域是森林公園裏的一片牧場,海拔有一千六七百米,屬於高山草甸氣候,9月初天氣已經較冷。李輝和朱樂強都明白,氣溫降低,蛇的活動就會變少,「覺得沒有太大希望了」,何況當天還下著小雨。
抱著總得試試的心態,李輝和朱樂強沿著牧場裏的公路慢慢尋找,沒想到真的看到了一條活的黃色頸紋脊蛇。喜出望外的兩人決定掉頭把這條路再走一遍,結果又發現了一條。經曆了「200多天都在野外」的一年,好運終於降臨。
朱樂強(左)和李輝(右)
經過多方麵研究,黃色頸紋脊蛇最終被確定為新物種,相關論文今年年初在國際知名動物學期刊《ZooKeys》上發表。因為是在南山國家森林公園發現的,師生們將它命名為「南山脊蛇」。此前,脊蛇屬一共有27個獨立種,南山脊蛇成為了這個大家族的第28個成員。據統計,全國每年大約會發現20多種兩棲爬行類新物種,兩個在讀研究生能發現新物種,算得上一樁驚喜。
和兩棲爬行類動物乃至更高級的物種相比,發現昆蟲新物種的頻率要大得多,以至於羅心宇說「昆蟲發現新物種算不上新聞」。很多昆蟲分類學研究者都發現過幾十乃至上百種新物種,有特別熱衷於此的,一生甚至可以發現上萬種。不過對喜愛自己工作的研究者來說,其中的艱辛和樂趣並不因此而削弱。
與李輝他們主要在晚上工作不同,在野外時,羅心宇從早到晚都在采集,流程和裝備也更複雜一些。常用的裝備主要有:
1、前麵說到過的捕蟲網。白天羅心宇盡可能多走一些地方,看到不同的植物,就用捕蟲網在上麵掃上幾十網。
2、毒氣瓶和試管,用來毒死和封存昆蟲。掃完把網拿下來看,如果有木虱,就把網口紮緊,塞進毒氣瓶裏,把蟲子全部毒死。然後把網取出來攤開,將自己需要的蟲子取出來放進試管裏封存。
3、吸蟲管。用來把蟲一隻隻吸進試管。接近嘴部的地方有紗網,防止把蟲吸進嘴裏。采集一段時間後羅心宇發現,毒氣可能會破壞木虱的DNA。於是每次掃網後,他都會保存二三十條活體木虱,方法是用吸蟲管吸。這套操作羅心宇很熟練,不過也幹過蠢事。一次他幫同學捉蝽——俗稱「臭大姐」的一種氣味難聞的昆蟲。「不知道那天腦子是怎麽想的,」羅心宇看到一大堆小小的蝽時就覺得,「這太難抓了,用吸蟲管吧。」吸了五口之後,他差點被蝽的氣味熏得吐出來。
4、自封袋和標本夾,用來保存植物。木虱有嚴格的寄主專一性,為了記錄它們吃什麽植物,羅心宇還需要采集植物標本。掃完木虱,他剪下它們棲生的植物枝條,裝進隨身攜帶的自封袋裏,再放進標本夾。有段時間他也嚐試過用拍照的方式記錄植物,但後期鑒定時隻看照片往往不夠準確,於是又恢複了采標本,盡管會增加不少工作量和負重。
晚上回到住處,天黑下來,「燈誘」開始了。用支架支起一塊白布,把強光燈掛在前麵,有趨光性的昆蟲就會爬到白布上。羅心宇常常一邊守著燈誘,預備著隨時抓蟲子,一邊還要整理白天的收獲:先把混在一起的不同種類的木虱分開,一一拍照編號,記錄顏色,再把活體木虱倒進酒精管裏浸泡保存,其他木虱封存在空管裏,貼上標簽注明種類和采集時間。采集的植物也要製成標本。「特別枯燥」。
一天下來,羅心宇基本隻能睡四五個小時。居住條件也不怎麽好,通常是采集地附近的農家,去蒙古采集時還住了近一個月帳篷。在哈薩克斯坦時住在河邊,走出房間幾步,蚊子就大團大團地撲過來,遮天蔽日。「怎麽睡得著?」「太累了就顧不上了。」雖然辛苦,他還是喜歡在野外,「自由自在」。
按照科學界的慣例,發現者擁有對新物種的命名權。羅心宇通常用木虱棲生的植物的名字為它們命名,不過也有些有趣的例外。他曾在下雨天采集到一種新木虱,便用拉丁文的「下雨」為它命名;有一種木虱是在河穀裏采集到的,就叫「河穀」;還有一種新木虱是在一位姓孫的師弟幫助下采集到的,羅心宇為它命名「孫氏木虱」。每個新物種都像琥珀,封存了當時的情境和記憶。
羅心宇印象最深刻的是在海南的潺槁棘上發現的一種木虱,看它觸角上的孔的排布、後足的結構和此前見過的木虱都不相同。他初步判斷,這應該屬於木虱裏很少見的一個類群,「非常激動」。
回到實驗室,羅心宇迅速檢測,最終確定它是一個罕見的新物種,取名叫潺槁棘木虱。「我傾向於認為它是所有現代木虱裏最原始的,接近於活化石。」潺槁棘木虱所屬的類群裏原本隻有3個物種,羅心宇為它增添了第4種。
孫氏長角木虱
3
公眾和媒體關注分類學,最感興趣的通常都是新物種的發現。但對專業工作者來說,發現新物種卻往往算不上主要目標。羅心宇解釋:「無論新物種還是老物種,對我們的工作而言都隻是磚瓦。」他們最重要的目標,除了了解野生動植物的生存與保護狀況外,是構築生物係統的大廈。
李軒昆把這一目標稱作「生命樹的構建」。「在分類基礎上進行更高級的研究,提出物種之間的進化關係。比如某個物種從哪裏來,起源是什麽?為什麽有的類群物種多樣性那麽高,有的卻很低?」「一步步往深裏走。」
遠赴澳大利亞攻讀博士學位後,李軒昆的研究對象從鼓翅蠅科昆蟲轉向了蜂虻科。在國內時,他常和羅心宇結伴到野外采集。鼓翅蠅科昆蟲主要以糞便為食,羅心宇抬頭掃樹枝,李軒昆則專注於地麵:山間溪流旁,陰涼避光處,林子裏枯葉、糞便堆積多的地方。
「隻有在野外才能看見昆蟲活的樣子。讀文獻我知道鼓翅蠅的翅膀會鼓動,但要到野外,見到活的鼓翅蠅,才發現它不僅前翅會動,平衡棒也會動。不去野外永遠不知道昆蟲在哪裏,到底喜歡什麽環境。」和羅心宇一樣,李軒昆對野外始終充滿好奇。
李軒昆在澳大利亞
到澳洲研究蜂虻,李軒昆的采集分類工作跨上了新的階梯。澳洲地域廣闊,昆蟲領域又有大量研究空白,上一個研究蜂虻的人得追溯到上世紀20年代。「在中國做分類大概像做室內裝修,在澳大利亞做分類就像是蓋樓。」
讀博士的前幾年,李軒昆一直在采集昆蟲,積累標本。到了該做實驗的那天,他把標本從冰箱裏一個個取出來,「所有的回憶瘋狂地攻擊我。」有的標本是自己在某地采集的,有的是同行贈送的,有的是昆蟲愛好者寄來的,累積了許多人的努力和彼此的信任與連接。「情感就一直在翻湧,感慨萬千。」
李軒昆想起自己曾和一對愛好昆蟲的老夫婦結伴外出采集,晚上一起住帳篷。那是他第一次住帳篷,第一晚不巧碰上降溫,李軒昆把所有能蓋的東西都蓋在身上,還是冷得受不了。睡著不一會兒就凍醒過來,一看表才淩晨一點多,「想死的心都有了」。
「共患難」的經曆維係著李軒昆和這對夫婦的聯係。後來,他研究了老夫婦在2012年發現的一種蜂虻,確認是一種新物種。這種蜂虻總在澳洲的冬天出現,李軒昆以《權力的遊戲》中的夜王(Night
King)為它命了名。
還有一次,李軒昆研究前輩留下的標本,發現其中有種蜂虻很重要,想捉一隻活體來做分子檢測。但標本簽上隻標注了采集日期和「blue
mountain」,表明采集於「藍山」,不清楚更具體的位置。李軒昆和一位師弟一頭紮進茫茫藍山搜尋,第一天什麽也沒找到。
時間有限,如果第二天再找不到,兩人就隻能放棄。走到一片樹林裏時,李軒昆突然發現這裏和前輩發現蜂虻時拍的照片裏的環境很相似:樹影斑駁,地上開著黃色的小花。他決定在這裏仔細搜尋,沒想到真的找到了那種蜂虻。「那個開心驚喜」,把蜂虻捉到網裏後,他和師弟興奮到要大聲說髒話來宣泄。
在澳洲的幾年裏,李軒昆發現了6個蜂虻新屬,幾十種新種,占澳大利亞蜂虻屬的1/3,還糾正了以前的許多分類錯誤,重塑了整個蜂虻亞科的分類係統。「感覺就像那個地方的蜂虻上帝一樣。」直到他回國後,當地的研究者或昆蟲愛好者看到不熟悉的蜂虻,還會發來照片請他幫忙辨別。
但令研究者感到有些挫傷的是,這種成就感正在日漸被蠶食。李軒昆、羅心宇和莫小陽不約而同地提到,在當下,生物學科中熱門的方向是與人的日常生活密切相關的,比如育種。而分類學作為基礎研究,屬於「冷板凳」,不少大學已經撤銷了這個專業。羅心宇博士畢業後沒有在北京找到高校教職,轉行做了科普,就是分類學不吃香的一個例證。科普作者蘇澄宇也提到過:「分類學相關的論文一般沒啥影響力,所以大多科學家都是著眼於已有的物種上。某種程度來說,這也解釋了為啥他們不太願意找新物種,然後寫一篇論文,因為影響因子真的太低了。」
得知羅心宇不再從事科研時,李軒昆正在讀博士。他受到很大衝擊,甚至對自己是否繼續做學術都產生了動搖。他記得,一起去新疆采集時,羅心宇可以肉眼辨認出隻有兩三毫米大的木虱的種類,並據此準確推測出附近有什麽植物。「從來沒見過有人(像羅心宇那樣),標本製作保存得那麽精細、完好,對自己研究的類群的昆蟲了解得那麽深刻。」
羅心宇曾打算深入研究自己發現的「活化石」潺槁棘木虱,最終也因為轉行而不得不放棄。
甘草豆木虱
羅心宇並不後悔那些年的投入,即使已經不再專職從事分類學研究,有空時他仍喜歡去野外。他在奧林匹克森林公園找到過罕見的木虱,「不斷發現新東西是我最大的樂趣所在」。而李軒昆和莫小陽,以及莫小陽的學生們,還在分類學的研究道路上持續跋涉。他們都做過分子生物學這個更熱門方向的工作,但最終都選擇把大部分精力投入到分類學上。
麵對自己熱愛的專業在現實中受到的冷遇,李軒昆「有時挺憤怒的」。他曾給一位生物學者的研究幫過忙,但由於他的專業,見麵時對方甚至不屑和他多說幾句話。但情緒過去後,他還是繼續坐著冷板凳。「科學研究不能全受經濟的驅動,做基礎研究的學者應該有責任感。」
羅心宇一直記得11年前,去祁連山考察的一段奇遇。當時隊伍從甘肅翻越祁連山去到青海,路顛簸難行,汽車平均每小時隻能開20公裏。到那條路的最高點,海拔已接近5000米,突然風雨大作。羅心宇下車檢查車後胎有沒有漏氣,差點被風吹到山下。
艱苦的旅程後,他們終於翻越了那座山。下山路上,風雨都停了,群山間出現一輪清晰美麗的彩虹。那是羅心宇見過最低的彩虹,「幾乎伸手就可以摸到它」。
羅心宇忘不了自己看到這少有人能見到的美景時的喜悅。去野外,能看到更大的世界,同時也把人類對自然的了解、尊重和保護帶給世界。「再經曆無數次,我都可以。」
羅心宇在野外