蟒蛇正在入侵佛罗里达州。认识一下与之对抗的科学家。

背叛、性费洛蒙,还有大量的蛇缠斗。
一条处于伏击姿态的雄性蟒蛇。Brian J. Smith

缅甸蟒的繁殖季节可能是一场拥挤的盛会。在佛罗里达州西南部,这些蛇有时会聚集在开发者挖掘的洞穴中。对于追踪蟒蛇的科学家来说,这是一个机会。2015年,伊恩·巴托斯泽克(Ian Bartoszek)正在灌木丛中寻找蟒蛇,这时他收到了一条他无线电追踪的蛇——昵称为柯克兰(Kirkland)——的信号。他和他的团队迅速找到了这条蛇藏匿的洞穴——并意识到柯克兰并不孤单。洞里还有另一条有标记的雄性蛇,以及另外四条雄性和一条14英尺长的雌性蛇。

“一个洞里就有240磅重的蟒蛇,”位于那不勒斯佛罗里达州西南保守协会的野生动物生物学家巴托斯泽克说。“它们一个接一个地出来,没完没了。”

科学家们收集了他们鳞片累累的猎物,并救出了一只他们发现被困在洞穴深处的开发者。巴托斯泽克说:“它被迫看着这一切蛇的行为。”

虽然这次蛇的盛宴让提取工作变得紧张,但这并不是柯克兰唯一一次从“女朋友”的鳞片缠绕中被解救出来。在巡逻中,研究小组正在抓捕他们能找到的每一条雌性和游走的雄性蛇,而且他们不是唯一这样做的人。每年,成百上千条蟒蛇被从佛罗里达州南部的荒野和道路上拖走。科学家们担心这远远不够。

他们正在加紧对抗这些15年来困扰佛罗里达州的入侵蛇类。他们的武器包括像柯克兰这样的“犹大蛇”,它们会带领人们找到它们的同类蟒蛇,性费洛蒙,以及志愿者的蟒蛇巡逻队。一年又一年,他们对这些蛇的了解越来越多,也越来越知道如何找到它们。它们不太可能消灭缅甸蟒,但也许能将种群数量控制在可管理的水平。

伪装大师

自20世纪80年代以来,大沼泽地国家公园一直有关于蟒蛇的报道。最初的蟒蛇很可能是逃跑的宠物;一些蟒蛇可能逃离了一个在安德鲁飓风期间被摧毁的繁殖设施。2000年,科学家们意识到大沼泽地已经形成了一个稳定的蟒蛇种群。从那时起,这些蛇已经横扫了佛罗里达州南部。一些游走的蟒蛇甚至被发现到了杰克逊维尔和佛罗里达州狭长地带那么远的北部。

科学家们不确定这些蛇的传播范围有多大;它们可能能够生活在北部一直到墨西哥湾沿岸或东南沿海地区。“我们从一年只发现几条,到一年被移除数百条,并扩散到相当大的区域,所以它们前进得相当快,”位于阿肯色大学费耶特维尔分校的生态学家约翰·威尔逊(John Willson)说。

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蟒蛇很难用肉眼看到。约翰·威尔逊和他的同事们曾将10条蟒蛇放进一个100平方英尺的笼子里。然后,19个人,其中许多是经验丰富的爬行动物学家,每人有半个小时的时间在草丛、灌木丛和水中寻找蛇。加起来,志愿者们只看到了两次蟒蛇。“我们看到的每一条蛇,可能都漏掉了许多。我们现在不知道有多少,”威尔逊说。Brian J. Smith

蟒蛇生长迅速,体长可达17英尺以上。一条雌性一次可以产下多达87枚卵。“这些蛇会生长到非常危险的大小,并且食欲旺盛——它们基本上会吃掉任何能放进嘴里的东西,即使放不进去它们也会尝试,”弗吉尼亚州詹姆斯·麦迪逊大学的生殖生理学家洛基·帕克(Rocky Parker)说。“它们几乎就是为入侵而生的。”

然而,这些巨大的蛇对人来说几乎是隐形的。通常,即使你踩到它们,它们也不会暴露。威尔逊说:“一条15英尺长、150磅重的蟒蛇可以在一小片草地上完全消失。”“这严重限制了我们评估其种群数量的能力,更不用说控制它们了。”自2002年以来,大沼泽地国家公园及其周边地区已经移除了2000多条蟒蛇。然而,科学家们并没有可靠的估计数量潜伏在公园偏远的荒野中。

志愿者和科学家用来发现蟒蛇的主要方法很简单。在温暖潮湿的夏夜,人们驾车在公路上来回穿梭,希望能找到一条过马路的蟒蛇。冬天,蛇的活动性较低,但有时可以在运河和堤坝边晒太阳时找到它们。还有州政府赞助的捕蛇活动,吸引了来自全国各地的人们。

这些努力可能对压制蟒蛇种群收效甚微。“如果我们面对的是数万甚至数十万条蟒蛇,那么移除500条并不能解决任何人的问题,”美国地质调查局的承包商切诺基国家技术公司的科学家布莱恩·史密斯(Brian Smith)说。少数雌性很容易产下足够的卵来取代一年中被捕蛇者移除的所有蟒蛇。

要真正控制蟒蛇,我们必须让它们更容易被发现。因此,奥本大学的研究人员正在招募探测犬。与此同时,史密斯正在使用eDNA——从皮和粪便等标本中脱落的遗传物质——来检测蟒蛇是否已在某区域定居。当这些蛇尚未被发现时,DNA片段可以发出早期警报。

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一条蟒蛇正穿过大沼泽地国家公园的公路。Brian J. Smith

史密斯还想了解更多关于蛇的活动时间和地点。能够预测蟒蛇何时会移动,将给捕蛇者带来优势。

有可能蟒蛇会被道路或水道吸引,或者在繁殖季节聚集在高地。“如果99%的区域是无法进入的,而这正是整个种群所在的地方,那么我们就远远无法控制,”史密斯说。“另一方面,如果它们一年中的某个时候会来到我们这里,那么就有希望我们现在正在做的事情会奏效。”

史密斯说,他希望自己关于大沼泽地蟒蛇数量和栖息地密度有多大的猜测是错误的。但是,他说,“当你走进沼泽地,找不到一条带有标记的蛇……你踩着它,却很难认为它们无处不在。”

鳞片下的背叛

科学家们还有另一个更狡猾的绝招。在繁殖季节,蟒蛇变得非常善于交际。雌性会被一群好色的雄性跟踪和追求;史密斯和他的团队发现过高达八条蟒蛇缠绕在一起的群体。近年来,他们开始在几条雄性蟒蛇身上植入无线电发射器,并跟踪它们的约会。

在12月至4月的繁殖季节,研究人员会乘坐小型飞机飞越大沼泽地,以获取这些“犹大蛇”的无线电定位。然后,他们跋涉进去,看看雄性是否找到了伴侣。平坦的草地具有欺骗性;史密斯曾经花了八个小时才走出公路两英里去捕捉一条蟒蛇并返回。“每走一步,你的脚都会陷进泥浆里一点点,就像吸盘一样,”他说。“你要穿过锯齿草,等你回来时,你已经筋疲力尽,遍体鳞伤了。”当蛇太偏远无法徒步到达时,他们就会呼叫直升机。

然而,史密斯说,这种劳动密集型的捕蛇方法是值得的。他和他的团队计算出,使用犹大技术捕蛇的成本每年约为3万美元。这比定期在道路上搜索蟒蛇要昂贵。然而,犹大技术在冬季捕获了蛇,而那时蛇在路上并不活跃。“我们不仅在犹大技术捕获蛇的季节抓到了在路边巡逻时抓不到的动物,而且我们还抓到了体型更大的动物,”史密斯说。“我们真正抓到的是繁殖成熟的动物。”

巴托斯泽克也是犹大技术的 the master,尽管他更喜欢将他的蛇视为哨兵,帮助他阻止该物种的蔓延。“它们在为我们守卫一条界线,它们就像在站岗,”他说。

巴托斯泽克和他的同事们全年追踪约20条带有无线电标记的蟒蛇,并在繁殖季节最为密集地追踪它们。“通常我们会得到一条那条蛇追求的大蟒蛇,”巴托斯泽克说。他们抓住雌性以及任何在附近的雄性,然后跟着这些哨兵去寻找它们的下一个伴侣。

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一条雌性蟒蛇和卵。Ian Bartoszek 和他的同事们移除了它们。“我们不会抓到全部,我们并没有自欺欺人,”他说。“我们只是想用我们的哨兵动物守住阵线,防止这个问题变得更糟。”Leif Johnson, Conservancy of Southwest Florida

到目前为止,他们已经从佛罗里达州那不勒斯附近一块20平方英里的区域移除了数百条繁殖期成年蟒蛇——总重约4吨。他们捕获的最大一条重达185磅。

每个哨兵雄性都有编号和名字,“所以我们对它们更了解一些,”巴托斯泽克说。他的VIP(非常重要的蟒蛇)之一是约翰尼(Johnny),他本季带领他们找到了13条蟒蛇。另一位重量级选手是耶格尔(Jaeger),他发现了三条繁殖期雌性。“雄性缅甸蟒是地球上最好的雌性蟒蛇探测器,”他说。

捕蛇可能是一项混乱的任务。“当你看到它们时,它们通常也会看到你,并且它们在计算逃跑计划,所以你通常只有几秒钟时间,然后它们就会逃跑,”巴托斯泽克说。

他们试图抓住蛇的颈部并将其制服——最好是在水外。去年,臭名昭著的柯克兰只有一位“女友”。巴托斯泽克说:“该死,他决定在齐腰深的香蒲沼泽地里和她约会。”需要三个人才能抓住雌性,而他则爬到一个漂浮的蕨类植物垫子上,沿着她的背部行走。“如果你不能及时抓住脖子,那将是一场角斗,”他说。

一旦蛇被制服,他们就会把它放进袋子里,然后团队中的一名野生动物技术人员会把它背在背上带出去。然后,他们将蛇带到实验室进行人道处死。“我们非常尊重这些动物,它们绝对是美丽的生物,我们不喜欢不得不杀死它们,但我们知道它们对环境造成的负担,”巴托斯泽克说。“我见过小蟒蛇吐出鹿、鳄鱼以及介于两者之间的一切。”

通过专注于一个小区域,团队希望能对蛇的数量造成影响。“我们已经渗透到当地种群中——我们了解我们的邻里,我们了解特定的雄性,它们的活动范围,”巴托斯泽克说。“我们正在看着它们为了寻找配偶而越来越远。这告诉我我们正在取得进展。”

性爱的气味

每年春天在加拿大马尼托巴省,袜带蛇会大量聚集寻找伴侣,形成巨大的交配球,几十条雄性蛇围绕着一条幸运的雌性。帕克说,费洛蒙促使蛇群聚集,他研究爬行动物如何使用性气味来寻找配偶。当他看到蟒蛇聚集在一起形成类似团块的视频时,他意识到化学信号对于让这些大型蛇类聚集在一起也很重要。

他在佛罗里达州鱼类和野生动物保护委员会的资助下,正在努力从蜕下的蛇皮中提取费洛蒙。他和他的同事们希望费洛蒙能被用作诱饵,并正在建立一个不同的化学物质库,以找出哪些能吸引雄性。在接下来的几年里,他们将弄清楚30到50种化学物质中哪些最吸引蛇,并测试它们如何促使雄性改变行为。

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从缅甸蟒蜕下的蛇皮中提取的化合物。Michael Avery 和他的同事们发现,雄性能够区分雄性和雌性提取物。JMU Photography

为了去除费洛蒙,将蛇皮在一种叫做己烷的化学物质中浸泡一夜。这会提取出费洛蒙,但留下蛇皮本身完好无损。一旦己烷蒸发,瓶子里就会留下黄色的蜡状涂层。对人类来说,费洛蒙有一种近乎花香的香气。帕克说:“你可以说它闻起来有点像甜蜡笔。”

与此同时,帕克的同事迈克尔·艾弗里(Michael Avery)在位于佛罗里达州盖恩斯维尔的美国农业部国家野生动物研究中心建造了简单的迷宫来测试蟒蛇。他和他的同事鼓励雌性蟒蛇在Y形迷宫中爬行,然后引入雄性并拍摄它们的追逐过程。他们正在研究雄性在追踪雌性时的行为变化,以及雌性费洛蒙是否能引起同样的反应。

这不是一场高速追逐。雄性蟒蛇有时会在迷宫里停留数小时。“它们非常犹豫,不像袜带蛇那样冲动,”帕克说。“袜带蛇一旦闻到性费洛蒙就会立刻行动。”

在观看视频时,帕克的团队注意到,当雄性蟒蛇感知到雌性时,它的行为实际上会变得更加复杂。它会抬起头,有时会后退,稍后又返回。“它们还会做一些可爱的小头摇,就是蟒蛇轻轻地左右摆动头部,”帕克说。这种例行程序可能是为了确保它们已经定位到雌性的气味轨迹。

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一只雄性蟒蛇在迷宫中追踪一条雌性气味轨迹。Michael Avery, USDA NWRC

雌性蟒蛇沿着它滑行的地面分泌费洛蒙。最终,科学家们可能会通过在通往陷阱的小径上撒上这些化学物质来欺骗雄性。过去,用食物作为诱饵的陷阱效果并不好——这些蛇是伏击捕食者,它们更喜欢等待猎物送上门来。但帕克希望,在繁殖季节利用费洛蒙欺骗蛇,让它们以为附近有雌性,可能会使陷阱更加成功。

费洛蒙也可能使“犹大蛇”成为更出色的双重间谍。帕克与美国地质调查局的科学家布莱恩·福尔克(Bryan Falk)和鲍勃·里德(Bob Reed)合作,让带有无线电标记的雄性蛇更容易被同类发现。他已经实验过在雄性袜带蛇体内植入结晶雌激素,这促使蛇释放出具有雌性气味的化学物质。“它们对野外的所有其他动物都非常有吸引力,”帕克说。“它们开始像对待雌性一样追求它们。”他用棕树蛇重复了实验,也取得了类似的成功。所以,将雌激素植入雄性蟒蛇体内可能会引出它们隐藏得很好的同类。

高风险

缅甸蟒远非困扰佛罗里达州的唯一入侵物种。一个令人担忧的新来者是阿根廷黑白巨蜥。这些长达四英尺的蜥蜴是友好的宠物,也是贪婪的捕食者,性欲旺盛。它们能很好地耐寒,这意味着它们有可能扩散到其他州。

野猪在全州破坏农田和农作物,也不是佛罗里达州的本地物种。火蚁和狮子鱼也不是。而且该州每年仅用于防治入侵植物的费用就高达1亿美元。但缅甸蟒尤其令人不安,史密斯说。“这个不属于这里的巨大蛇类出现在这里,这确实触动了人们的心灵和思想。”

而蟒蛇正在造成重大问题。威尔逊和他的同事们一直在追踪蟒蛇对哺乳动物种群的影响。在大沼泽地国家公园的蟒蛇主要活动区域,情况十分严峻。“大多数哺乳动物都消失了,这包括从兔子到山猫和白尾鹿数量的下降,”威尔逊说。

今年春天,该团队报告说,被蟒蛇捕食的浣熊和其他哺乳动物对淡水龟蛋的捕食减少了。这对乌龟来说可能是个好消息,但威尔逊对此表示担忧。“它们可能正在改变南佛罗里达生态系统的方方面面,而不仅仅是它们捕食的物种,”他说。

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一条蜕下的缅甸蟒蛇皮。JMU Photography

蟒蛇已经开始渗透到佛罗里达礁岛群,那里是像基拉戈木鼠这样的濒危物种的家园。近年来,由于蟒蛇吞噬了大型哺乳动物,蚊子开始更多地以老鼠为食。老鼠携带的疾病可以通过蚊子传播给人类。因此,控制蟒蛇将是一个公共卫生问题。

“很容易对目前的状况感到悲观,”威尔逊说。“我仍然希望我们至少能找到在小区域内控制它们的方法。”

根除任何入侵物种的最佳机会是早期根除所有入侵者。对于南佛罗里达来说,这个策略已经太迟了几十年。“我们真的会摆脱缅甸蟒吗?可能不会,”巴托斯泽克说。“它很可能已经成为我们大沼泽地生态系统永久的一部分了。”

但是,我们可以通过提高我们探测和捕获蟒蛇的能力,将犹大技术和费洛蒙等新武器添加到我们的武器库中,并阻止蟒蛇在佛罗里达礁岛群等脆弱栖息地立足来反击。“我们现在必须与蟒蛇共存,”史密斯说。“但我们对它们的了解越多,我们就有越大的机会保护我们仅剩的生态系统。”

 

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Kate Baggaley

特约撰稿人,科学

Kate Baggaley自2017年以来一直定期为《大众科学》撰稿。她经常报道自然、气候和COVID-19大流行,但也报道了科学的许多其他方面,包括太空、古生物学和健康。她对鸟类、深海生物以及各种美丽的爬行动物情有独钟。


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