撰文:DOUGLAS MAIN
聖貝納迪諾山谷生活著近500種蜜蜂,是蜜蜂多樣性的熱點地區,但由於它處於美墨兩國邊境地帶,正面臨著邊境牆建設帶來的未知影響。
一群名為Svastra duplocincta的獨居蜂。每到夜晚,雄蜂都會聚集在一起,在植物上棲息、睡覺,它們會用上顎夾住植物,防止掉落。攝影:BRUCE D TAUBERT
聖貝納迪諾山谷位於奇瓦瓦沙漠中部,亞利桑那州和墨西哥索諾拉的交界地帶。這裡是一片神奇的綠洲。雨水過後,尤其是夏末季風帶來的暴雨之後,山谷中將有無數鮮花綻放,吸引一群群蜜蜂前來採蜜。昆蟲學家Bob Minckley的研究表明,該地區是世界上蜜蜂種類最集中的地方。
Minckley和聖貝納迪諾國家野生動物保護區的管理員Bill Radke發現,這片山谷中有一塊16平方公里的蜜蜂活動區,裡面生活著497種蜜蜂,對於此類研究來說,這一區域並不大,比華盛頓特區還小10倍。這項研究已於最近發表於《膜翅目研究雜誌》。
科學家們早已知曉聖貝納迪諾山谷有著豐富的物種多樣性,但這裡的蜜蜂種類還是極大地超出了他們的預期。“那裡的蜜蜂密度簡直是個天文數字——遠遠高於世界上任何被仔細研究過的地方,”羅切斯特大學教授Minckley說道。
他補充說,這497種蜜蜂佔美國發現的近4000種蜜蜂的14%,比整個紐約州(和大多數其他州)的蜜蜂種類還多。
其他蜜蜂熱點地區也有著數量可觀的蜜蜂物種,比如猶他州的大階梯-埃斯卡蘭特國家紀念碑是660種蜜蜂的家園,但這些蜜蜂分佈在7700平方公里的土地上,這一面積是聖貝納迪諾山谷蜜蜂分佈區的480倍。
Minckley希望他的工作能夠幫助人們認識到聖貝納迪諾地區以及當地蜜蜂的重要性。地球上的蜜蜂種類繁多,約有2萬種,我們有責任將這種多樣性延續下去。
“它們為地球上最重要的生物群(開花植物)授粉,透過授粉,生態系統得以運轉,對人類來說它們也很重要,”他說道。
蜜蜂盛會
幾千年來,化石水沿著奇裡卡瓦山脈(Chiricahua Mountains)向南不斷滲出,清澈的水流湧入自流井,填滿了池塘和小溪,滋養著兩旁的楊樹和數百種開花植物,讓整個山谷生機盎然。美洲獅、短尾貓、領西猯,還有其他一些哺乳動物經常在陸地上漫步,一些稀有的鳥類物種常會吸引鳥類愛好者前來觀賞。聖貝納迪諾國家野生動物保護區構成了美墨兩國亞利桑那州一側的邊界,而在墨西哥索諾拉,聖貝納迪諾山谷的大部分地區歸兩國保護組織Cuenca Los Ojos所有。
2001年到2009年期間,Minckley和Radke在邊境兩側的45個地點收集了大約8萬個蜜蜂樣本,足跡遍佈整個山谷。研究人員用網捕捉蜜蜂,也會設定水碗陷阱,畫上不同的顏色來模仿花朵,蜜蜂落在這樣的假花上就會被捕獲。
研究人員發現,超過90%的蜜蜂是獨居物種,沒有蜂巢或巢伴。這些蜜蜂在春季或秋季出現,通常只在地面上生活幾周。交配過後,雌蜂會在地上挖掘巢洞,並在房間裡裝滿花粉和花蜜。這些儲備將為它的卵提供營養,保證其正長髮育。
山谷中的蜜蜂大小不一、顏色各異。其中有美國最小的蜜蜂Perdita minima,身體呈橙色,光滑,約3毫米長。還有一些大傢伙,比如Xylocopa californica,一種木蜂,身長可達30釐米,身體呈黑色,有絨毛。
許多蜜蜂只訪問一種植物,或一組相關的植物。例如,Diadasia rinconis,一個非常可愛的物種,身上覆蓋著淡黃色的長絨毛,只以多刺的仙人掌屬植物為食,還會為其授粉。此外,山谷中還發現了少量從商業蜂巢逃脫的歐洲蜜蜂(European honeybees),它們是西方蜜蜂(feral bee)的後代。
一對正在交配的Centris caesalpiniae。雄蜂眼睛呈亮黃色,而雌蜂眼睛呈紅色,黑色的腿上覆蓋著分叉的毛髮,方便採集花粉。交配後,雌蜂會在地下挖洞產卵,然後在每個房間放一個“花粉球”,以便為正在發育的後代提供營養。攝影:BRUCE D TAUBERT
有些蜜蜂可能非常罕見;在收集到的物種中,有近三分之一隻發現了一個樣本。Minckley說,有一種名為Macrotera parkeri的特殊蜜蜂,其腹部呈金屬紅色,只在其他幾個地方發現過,比如墨西哥城和德克薩斯州的奧斯汀,可能需要被列為受威脅或瀕危物種。
多倫多約克大學的昆蟲學家Laurence Packer沒有參與這篇論文,他說,這項研究有助於我們深入瞭解蜜蜂物種最豐富的地區,這對理解蜜蜂多樣性的模式及其驅動因素非常重要。
“這也表明我們耗時8年進行的廣泛取樣是十分有必要的,”他說道。這種比較罕見的長期研究對於更好地瞭解一個地區的多樣性非常重要,特別是有降雨差異的乾旱地區。
這種多樣性從何而來?
聖貝納迪諾山谷位於一個龐大的、著名的生物群系彙集地,這是該地區蜜蜂多樣性異常豐富的原因之一。
在這裡,奇瓦漢沙漠和索諾蘭沙漠互相融合,難分彼此,南部的亞熱帶多刺灌木叢、北部的溫帶山地生物群落和大片的高海拔草原同樣互相交疊。該地區還因其被稱為“天空島”的山頂生物群落而聞名,其生物多樣性水平在美國內陸地區是最高的,Myles Traphagen說道,他是無黨派環保組織Wildlands Network的保護科學家,在野生動物保護區工作了多年。
儘管該地區的植物多樣性水平很高,但這似乎加劇了乾燥,春季和夏末是花朵盛放期,經過夏季的季風降雨,一年中約有一半的雨水會在兩個月的時間裡落下,Minckley解釋道。但總降雨量其實並不多,平均每年只有35.6釐米。
與我們的認知相反,在植物多樣性最高的熱帶地區,蜜蜂的多樣性反而很低。而像聖貝納迪諾山谷這樣乾旱但生態多樣的地區,似乎有某種正確的變數組合,確保了高水平的蜜蜂多樣性。Minckley說,熱帶地區蜜蜂多樣性不高,一個原因是那裡土壤潮溼,這些條件有利於真菌和能感染地面築巢蜂的其他病原體的生長。在熱帶地區,生活在大群體中的群居蜂可能會有優勢。
邊境牆災患
現在,這一蜜蜂多樣性的熱點地區正面臨威脅。2020年,特朗普政府沿聖貝納迪諾國家野生動物保護區的整個邊界修建了9米多高的鋼柵欄,這是邊境牆的一部分,僅在亞利桑那州就修建了320多公里。
Traphagen表示,根據相機陷阱收集到的初步資料,邊境牆的建設造成了動物活動的立即和持續性減少。施工隊用混凝土建造牆基時,從保護區的含水層抽取了大量的水,這對生態環境造成了極大地破壞,有幾個池塘出現乾涸,整個保護區一下子進入緊急狀態,工作人員不得不重新安置瀕危魚類,並安裝人工泵以保持池塘充盈。這些小型水體是八8種稀有沙漠魚類的家園,其中4種瀕臨滅絕,在美國其他地方都未發現。
一大群獨居煙囪蜂(chimney bee)在爭奪繁殖權,它們都渴望與蜂球中央唯一的雌蜂交配。在仙人掌開花的時候,這些蜜蜂就會從傾巢而出,尋找交配機會。攝影: Bruce D Taubert
這段9米多高的邊境牆建於2020年秋天,穿過聖貝納迪諾國家野生動物保護區以西的沙漠。邊境牆的建設(主要在聯邦土地和土著領土上)已經造成廣泛的環境破壞。
攝影:MATT YORK, AP
目前還不清楚這將對動物造成何種影響,比如蜜蜂,但如果水位降低能波及植物,那麼可能也會危及蜜蜂。“對於蜜蜂來說,泉水的乾涸意味著植物的減少,對蜜源植物生長在泉水滋養的棲息地的物種來說,影響尤其嚴重,”Packer說道。
像邊境牆這樣的屏障也有令人意想不到的效果,比如阻擋蝴蝶等低空飛行的昆蟲,Traphagen說道。
如今,邊界牆的建設已經停止,這一地區的地下水也停止了開採,這讓生物學家們重燃信心,他們希望含水層能夠恢復,並繼續供養該地區的各種美麗生物,包括蜜蜂。
(譯者:陌上花開)