加州神鹫回归

北美最大的鸟类于 20 世纪 80 年代末从野外消失。在美国和墨西哥的重新引入工作已将这种巨大的秃鹫带回天空。这是它回归的故事。
A California condor spreads its wings atop a mountain in Sierra de San Pedro Mártir National Park, in Baja California, Mexico.
一只加州秃鹫在墨西哥下加利福尼亚州圣佩德罗马尔蒂尔山脉国家公园的山顶上展开翅膀。图片来源:PATRICIO ROBLES GIL

本文最初刊登在 Knowable Magazine 上。

在墨西哥下加利福尼亚州圣佩德罗马尔蒂尔山脉国家公园,一个凉爽明媚的春日早晨,一只鸟腾空而起。它 9.8 英尺的翼展在阳光下投下巨大的剪影;飞行的声音就像一架轻型飞机划破长空。在这片树木高达 600 年的森林中,生活着加州秃鹫 (Gymnogyps californianus) 最南端的种群,也是美国以外唯一的种群。数十只食腐鸟类被重新引入此处,得以在野外再次生活和繁殖。

二十多年来,生物学家 Juan Vargas Velasco 和他的伴侣 María Catalina Porras Peña 一直领导着它们的回归。这对夫妇早已远离城市的舒适生活,忍受着极端的严冬,住在帐篷或小型拖车里,管理着已知飞越墨西哥领空的 48 只秃鹫的生命。他们共同担任加州秃鹫保护项目的协调员和野外经理,是该项目的守护者。该项目的起源可以追溯到 20 世纪 80 年代在美国开始的秃鹫恢复工作,当时,由于主要食用猎人铅弹射杀的动物的肉,它们的种群数量锐减。

在墨西哥,该物种甚至更早消失,在 20 世纪 30 年代末。它的历史性回归——第一批人工繁殖的秃鹫于 2002 年被释放到墨西哥领土——是美国和墨西哥之间动物园和其他机构之间密切双边合作的结果。

除了识别每个个体翼上的数字外,Porras Peña 还完美地掌握了她所照顾的秃鹫的历史和行为。她无需望远镜就能认出它们,谈论它们就像谈论朋友的生命一样。

她将她的知识记录在 Excel 日志中:一个数据库,包含血统、身份标签、姓名、性别、年龄、出生日期、抵达日期、首次释放日期以及谱系记录(用于通过唯一编号追踪每个物种个体祖先和后代的国际登记簿)等信息。还记录了它们的野生状态,幸运的是,对于大多数鸟类来说,都用一个词标记:“自由”。记录中突出了 Galan、Nera、Pai Pai、La Querida、Celestino 和 El Patriota 等名字。

北美最大的鸟类——加州秃鹫——再次展翅高飞。这一壮举得益于美墨之间牢固的合作关系、经济投入、许多人的奉献精神,以及最重要的——对该物种的科学理解——从基因组解码、疾病和繁殖习性知识,到使用可以密切追踪每只鸟的技术。

然而,对于 10,000 年前统治着美洲太平洋海岸,从加拿大南部到墨西哥北部的天空的加州秃鹫来说,挑战依然存在。研究人员需要建立能够无需人类帮助即可繁殖的野生种群,并确信出生的鸟比死去的鸟多。这是一场与灭绝的艰苦战斗,由美国加利福尼亚州、亚利桑那州和犹他州的团队以及墨西哥墨西哥城和下加利福尼亚州的团队日复一日地进行。

保护方法的转变

始于 20 世纪 70 年代的美国加州秃鹫恢复计划,代表着物种保护战略的巨大变革。在栖息地保护尝试失败后,作为拯救这种食腐鸟类免于灭绝的最后努力,美国鱼类及野生动物管理局和加利福尼亚州鱼类和游戏委员会倡导了一项大胆且备受争议的决定:捕捉野外最后几只活着的秃鹫,并致力于在圈养条件下进行繁殖。

大约二十几只秃鹫为了保存它们的血统而牺牲了自由。1987 年 4 月 19 日,最后一只秃鹫被捕获,这对该物种来说是一个关键时刻:在那一天,加州秃鹫正式在野外灭绝。

与此同时,一项圈养繁殖计划启动了,为这一物种带来了一线希望。该物种不仅本身宏伟壮观,而且在生态系统健康方面发挥着重要作用——高效地清除死亡动物的残骸,从而防止疾病的传播和环境污染。

斯坦福大学生物学家 Rodolfo Dirzo 表示,这就是所谓的“再动物化”项目。这是他与同事在 2014 年《科学》杂志上的一篇文章中创造的“动物衰失”(defaunation)一词的对立面,指的是动物物种的全球灭绝或重大损失。动物衰失如今已非常普遍:尽管地球历史上的动物多样性是最高的,但与过去相比(除了导致大规模灭绝的灾难性事件,如杀死恐龙的陨石),现代脊椎动物的灭绝率高出 100 倍甚至 1,000 倍,Dirzo 及其同事在其发表在《生态、进化和系统学年鉴》上的一篇文章中解释道。

Dirzo 说,再动物化涉及将一个物种的个体重新引入它们曾经生活过但现在已不存在的地区。他认为,这个词和这种做法应该更普遍:“就像我们非常习惯‘再造林’这个词和做法一样,我们也应该对‘再动物化’做同样的事情。”

地图显示了加州秃鹫目前分布的地区:美国的亚利桑那州北部、犹他州南部和加利福尼亚州,以及墨西哥的下加利福尼亚州。图片来源:2023 年加州秃鹫五年审查 / 美国鱼类及野生动物管理局

加州秃鹫恢复计划在短时间内就取得了初步成果。1988 年,就在最后几只野生秃鹫被收集一年后,圣地亚哥动物园的研究人员宣布了加州秃鹫幼鸟的首次圈养繁殖。

随后采用了双孵或三孵技术,取得了更大的成功。墨西哥城动物园和野生动物保护总干事 Fernando Gual(截至 2024 年 10 月)解释说,秃鹫是单配制的,通常每两年才有一窝。但是,如果出于某种原因,它们在繁殖季节初期失去了一个蛋——无论是因为它破裂了还是从通常位于悬崖上的巢中掉了下来——那么这对秃鹫就会产下第二个蛋。如果这个蛋也丢失或损坏,它们可能会产下第三个蛋。研究人员发现,如果他们取出第一个蛋并将其在严格控制的条件下进行孵化,秃鹫夫妇就会产下第二个蛋,这个蛋也会被取出进行照料,留下第三个蛋让这对秃鹫自然孵化和抚养。

这项创新之后是人工孵化技术的发展,以提高蛋的存活率,以及使用模仿成年秃鹫的提线木偶进行育雏,喂养和照顾圈养幼鸟。这样,鸟类就不会对人类产生印记,从而减少了鸟类在融入野生种群时可能面临的困难。

墨西哥城动物园和野生动物保护前总干事 Fernando Gual 展示了一个模仿成年秃鹫头部的提线木偶,这是人工育雏幼鸟的关键工具。这项技术在圣地亚哥和洛杉矶动物园开发,允许秃鹫在不习惯人类的情况下进食,从而保留了它们未来放归野外的自然本能。图片来源:IVÁN CARRILLO

Xewe(雌性)和 Chocuyens(雄性)是第一批成功回归野外的秃鹫。那是在 1992 年,这对秃鹫与一对安第斯秃鹫一起重获自由。安第斯秃鹫是南美安第斯山脉的天然居民,它们生活在委内瑞拉到火地岛,翼展比加州秃鹫大约 12 英寸。它们的任务是帮助巩固一个社会群体,并帮助鸟类适应栖息地。这次活动发生在加利福尼亚州洛斯帕德雷斯国家森林的塞斯佩秃鹫保护区。以一种微小而试探性的方式,加州秃鹫回归了。

到 20 世纪 90 年代末,出现了其他繁殖中心,例如洛杉矶动物园、俄勒冈动物园、爱达荷州博伊西的世界猛禽中心、圣地亚哥动物园和圣地亚哥动物园野生动物园。然后,在 1999 年,美墨之间建立了首个合作协议,用于在圣佩德罗马尔蒂尔山脉国家公园重新引入加州秃鹫。到 1983 年,现存的加州秃鹫数量从仅仅二十几只增加到 1995 年的 100 多只,其中一些已经放归美国野外。到 2000 年,有 172 只秃鹫,到 2011 年,有 396 只。

到 2023 年,全球加州秃鹫数量达到 561 只,其中 344 只生活在野外。

遗传学:秃鹫重新引入的关键盟友

在加利福尼亚州埃斯孔迪多的圣地亚哥动物园的一个实验室里,一个装满贴有彩色标签的精心整理的容器的冷冻柜,证明了支持加州秃鹫恢复计划的艰苦的科学工作。委内瑞拉出生的生物学家 Cynthia Steiner 解释说,这里保存着每一只加州秃鹫的 DNA。这包括已故鸟类和在世鸟类的样本,总共约 1,200 只秃鹫。

Steiner 说,她是贝克曼保护研究所遗传保护生物学实验室的副主任:“如果没有科学支持重新引入和恢复计划,那么不仅很难了解影响秃鹫繁殖和存活的最重要危险,而且也很难在繁殖中心和野外进行管理。”

正如她和同事们在《动物生物科学年鉴》上的一篇文章中所概述的那样,濒危动物的基因组信息可以揭示与保护相关的野生动物生物学的许多方面。DNA 可以揭示种群的人口统计学历史,识别影响种群适应不断变化的环境能力的遗传变异,证明近亲繁殖和杂交的影响,并揭示易感疾病的遗传基础。

生物学家 Cynthia Steiner 站在贝克曼保护研究所遗传保护生物学实验室的冷冻柜前,这里储存着约 1,200 只加州秃鹫的 DNA。图片来源:IVÁN CARRILLO

例如,对加州秃鹫的遗传分析已识别出遗传性疾病,如软骨发育不良——这是一种导致骨骼发育异常的疾病,通常导致胚胎在卵孵化前死亡。这一发现有助于识别携带该疾病基因的个体,从而避免可能产生受影响后代的配对。

遗传学研究还使得准确测定这些鸟类的性别成为可能——肉眼无法区分雄性和雌性——并确定个体之间的亲缘关系,以便选择最大程度降低近亲繁殖风险的繁殖配对,并确保新的秃鹫种群具有尽可能多的遗传变异性。

遗传学也使该计划能够确定亲子关系,并发现了加州秃鹫能够通过孤雌生殖进行无性繁殖,即胚胎在没有精子受精的情况下发育。Steiner 回忆起团队最初认为是实验室错误时说:“这是一个令人难以置信的惊喜。”后来,他们证实,尽管雌性与可育雄性同住,但确实有两只幼鸟在没有任何父系遗传贡献的情况下发育并孵化出来。这是该现象在鸟类中的首次记录

2021 年发表的加州秃鹫基因组的完整解码,揭示了关于该鸟类进化史和史前丰度的宝贵信息。数百万年前,它是一个有效种群约为 10,000 至 100,000 人的物种。它的下降始于大约 40,000 年前的最后一个冰河时代,后来因人类活动而加剧。尽管如此,Steiner 说,该物种仍然保留着与未濒危鸟类相似的遗传变异性。

铅污染问题

尽管付出了巨大的努力并对该物种有了新的认识,但秃鹫仍然面临威胁。

在 20 世纪 80 年代,当对野外最后几只秃鹫的监测工作加强时,发生了一个令人震惊的事件:15 只秃鹫死亡后,对其进行了解剖,其中三只的死因是铅中毒。

虽然这些鸦雀(Cathartiformes,来自希腊语 kathartes,意为“清洁者”)通常不是猎人的猎物,但它们食腐的习性使它们成为猎人子弹的间接受害者,杀害它们的不是子弹的撞击,而是其成分。秃鹫以动物尸体为食,摄入了残留在尸体中的铅弹碎片。

一旦进入体内,铅——它会随着时间推移而累积——就会作为一种神经毒素,影响神经、消化和生殖系统。其中最毁灭性的影响是嗉囊(秃鹫储存食物以便消化的器官)麻痹;这会阻止它们进食并导致饥饿。铅还会干扰红细胞的产生,导致贫血并逐渐削弱鸟类,还会损害神经系统,导致抽搐、失明甚至死亡。

从加州秃鹫体内提取的子弹、弹丸和铅碎片集合,突显了对其生存的最大威胁:铅中毒。这些残余物在食用受污染的尸体时被摄入,会导致神经和生殖系统损伤,可能致命。图片来源:PATRICIO ROBLES GIL

美国为减轻铅对秃鹫的威胁付出了巨大努力。自 20 世纪 70 年代以来,已实施了多项战略,例如提供无铅食物给秃鹫,开展教育猎人关于铅弹对野生动物影响的宣传活动,以及向保护区游客展示鸟类对生态系统的重要性。政府法规也发挥了作用,例如 2007 年的《瑞德利-树秃鹫保护法》,该法规定在加州秃鹫的活动范围内进行大型猎物狩猎时必须使用无铅弹药。然而,这些努力还不够。

根据 2023 年《加州秃鹫种群状况报告》,在 1992 年至 2023 年间,有 137 只秃鹫死于铅中毒——占该时期已知死因的 48%。唯一部分幸免的种群是在下加利福尼亚州,那里的狩猎活动少得多。根据 Porras Peña 的记录,那里的死亡事件只有 7.7% 可归因于铅。

秃鹫会再次变得自给自足吗?

1996 年的《加州秃鹫恢复计划》指出,一个能够自给自足的秃鹫种群必须足够大,能够承受气候、食物可获得性和捕食者等因素的变化,并允许各个族群或群体之间的基因流动。该文件确立了将加州秃鹫的地位从美国《濒危物种法》下的“濒危”改为“受威胁”的目标。要实现这一目标,必须有两个重新引入的种群和一个圈养种群,每个种群至少有 150 只个体,包括至少 15 对繁殖的配偶,以确保正增长率——这意味着出生的秃鹫比死去的秃鹫多。

如今,释放的加州秃鹫种群分布在几个地区:亚利桑那州和犹他州有 90 只野生鸟类,而加利福尼亚州有 206 只。在下加利福尼亚州,有 48 只秃鹫在野外飞行。根据圣地亚哥动物园野生动物联盟恢复生态学副主任 Nacho Vilchis 的计算,需要 10 到 15 年才能更清楚地了解重新引入计划何时才能完全成功——使秃鹫种群能够自给自足。

到目前为止,现实是所有种群都依赖人类干预才能生存。这是由生物学家、技术人员和保护主义者承担的任务,他们面临着陡峭的悬崖、崎岖的地形和其他障碍,以密切监测放归鸟类的进展,尤其是野外出生幼鸟的成长。

Juan Vargas Velasco 讲述了他在圣佩德罗马尔蒂尔国家公园的陡峭悬崖上进行绳降的史诗般的故事,他冒着巢穴中父母守护者的攻击来检查幼鸟。他说:“人们认为,当你放飞一只秃鹫时,就算成功了,但要真正成功,你必须持续监测它们。我们通过GPS、通过 VHF 无线电遥测追踪它们,以确保动物正在适应,找到了水和食物。放归动物而不进行监测,就是把它们置于命运之中。”

Vilchis 说,管理野外物种的成本并非小数目。例如,追踪秃鹫在自然栖息地的 GPS 发射器成本为 4,000 美元,而卫星系统的订阅费是每只鸟每月 80 美元。他还补充说,项目相关的其他成本包括建造释放前笼舍、监测鸟类健康的实验室分析以及在重新引入初期提供补充食物。美国鱼类及野生动物管理局的五年报告指出,确保加州秃鹫生存的关键是获得其恢复计划的资金。

美国加州秃鹫恢复计划的每个繁殖和放归地点都作为非政府组织运作,筹集资金来资助该计划。在边境的另一边,该计划获得了美国组织的后勤支持和设备,以及来自慈善项目“I’m Back BC Condor”的资助,该项目通过私人捐款支持野外的鸟类。

从查普尔特佩克到圣佩德罗马尔蒂尔山脉

一只加州秃鹫幼鸟好奇地从查普尔特佩克动物园的笼舍防护网中探出头来,它的父母之一展开巨大的翅膀,飞过围场。这座位于墨西哥城心脏地带的区域,是世界上人口最多的大都市之一,它是墨西哥秃鹫重新引入工作的一部分,该项目是圣佩德罗马尔蒂尔山脉秃鹫种群恢复的关键。

2002 年,第一批在墨西哥放归的秃鹫来自洛杉矶动物园。2007 年,查普尔特佩克动物园迎来了它的第一对雄性秃鹫,目的是在团队学习如何管理这些鸟类期间实施一项推广和环境教育计划。在 2014 年进行评估后,确认该动物园符合繁殖要求,从而允许引进两只雌性。成功组建了繁殖配对,并于 2016 年诞生了第一批幼鸟。

一只在墨西哥城查普尔特佩克动物园的秃鹫。图片来源:IVÁN CARRILLO

如今,查普尔特佩克动物园不仅是一个繁殖中心,还建立了自己的“冷冻动物园”,正式名称为基因资源库,储存着近 100 种野生动物(其中许多是濒危物种)的精子、卵巢组织和 DNA 样本。墨西哥城保护中心保护基因组学实验室的负责人 Blanca Valladares 说:“它不仅仅是一个动物园,更像是一座图书馆。”

墨西哥国家自然保护区委员会和国家生物多样性认知利用委员会等墨西哥机构之间的合作,对下加利福尼亚州项目的开发至关重要。始于美国的工作已跨越国界,形成了一项双边努力,墨西哥在其中发挥着越来越重要的作用。这种合作方式反映了该物种本身的性质,因为它在其历史栖息地中不承认国界。

笼舍中的幼鸟正准备前往下加利福尼亚州。在接下来的几个月里,它将在几十个人的照料下,通过空运和陆运被运往圣佩德罗马尔蒂尔的释放前笼舍,在那里它将经过一段适应期,然后被释放。专家们认为下加利福尼亚州是该物种恢复的最佳地点之一,这要归功于其原始的森林、人口是加利福尼亚州(4000 万)的十分之一(400 万),以及低水平的铅和疾病。Porras Peña 说,该地区的秃鹫种群似乎已经达到稳定点:它们已经稳定了七年,无需释放圈养繁殖的新秃鹫。

尽管付出了巨大的努力、严格的规程以及在重新引入的每个阶段都付出了细致的关怀,但事情并非总是顺利的。2022 年,一只美洲狮袭击了圣佩德罗马尔蒂尔山脉的一个释放前笼舍,当时有四只秃鹫——两只来自圣地亚哥,两只来自墨西哥城——正在为释放做准备。这只美洲狮找到了网罩的一个薄弱点,用爪子伸进了两只来自美国的秃鹫。Porras Peña 悲伤地描述了团队为挽救一只受伤鸟类的生命所做的绝望努力,但最终它还是死去了。这对团队来说是一个毁灭性的打击,他们看到了多年心血在一瞬间化为泡影。

这一事件是大自然的一个讽刺性的教训:秃鹫在几十年里因人类活动而锐减,如今一个自然捕食者在几秒钟内夺走了需要不懈努力才能恢复的东西——这是一个残酷的提醒,即使我们凭借科学和牺牲重建了一个物种,大自然也永远拥有最终的决定权。

文章由Debbie Ponchner翻译.

本文最初发布于 Knowable Magazine,这是一个来自《年鉴评论》的独立新闻项目。订阅通讯

 

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