这些物种是在博物馆收藏中发现的。它们可能已经灭绝。

科学家们在博物馆和植物园的收藏中越来越多地看到“暗灭绝”的证据。
据信,蜜蜂物种 Hypotrigona kleineri 已经灭绝。该物种是在一个多世纪前从东非收集的树脂样本中发现的。图片:森肯伯格自然历史博物馆

本文最初发布于 Undark

这可能像《侏罗纪公园》中的场景: 十块金黄色的硬化树脂块,每块都包裹着昆虫。但这并非来自恐龙时代;这些较新的树脂形成于东非,距今不过几百年或几千年。然而,它们却让我们得以一窥一个失落的过去:坦桑尼亚沿海的干旱常绿森林。

一支国际科学家团队最近仔细研究了这些树脂块。它们是由树脂商人一个多世纪前首次收集的,后来被保存在德国法兰克福的森肯伯格研究所和自然历史博物馆。其中许多昆虫是无刺蜂,这种热带授粉者在收集黏性物质筑巢时可能会被粘住。其中有三个物种仍然生活在非洲,但有两个物种的特征组合非常独特,以至于去年,科学家们 报告 称它们是科学界的新物种:Axestotrigona kitingaeHypotrigona kleineri

物种发现本应是喜悦的时刻,但在此案例中并非如此。过去一个世纪,东非森林几乎 消失 了。联合发现人、昆虫学家迈克尔·恩格尔(Michael Engel)指出,自 20 世纪 90 年代以来,在该地区进行的调查中,从未发现这两种蜜蜂的踪迹。恩格尔最近从堪萨斯大学调任美国自然历史博物馆。鉴于这些社会性蜜蜂通常数量众多,搜寻昆虫的人不太可能仅仅遗漏了它们。恩格尔推测,在过去的 50 到 60 年里,这些蜜蜂随着它们的栖息地一起消失了。

“在这个拥有数百万物种的星球上,坐下来说‘好吧,你记录了两种已经消失的无刺蜂’,这似乎微不足道,”恩格尔说。“但这实际上比这更令人担忧,”他补充道,因为科学家们越来越认识到,灭绝“是一种非常普遍的现象”。

这些无刺蜂是已被宣布灭绝但尚未被发现的物种趋势的一部分,而且这种趋势正在日益增长。科学家们通过研究旧的博物馆标本,已经发现了新的 蝙蝠鸟类甲虫鱼类青蛙蜗牛兰花地衣沼泽植物野花,结果发现它们要么濒临灭绝,要么可能已野外消失。这些发现说明我们对地球生物多样性知之甚少,并且灭绝的规模日益增大。它们也暗示了尚未被描述的物种的沉默灭绝——也就是科学家们所说的 暗灭绝

英国皇家植物园(Kew)的植物学家马丁·奇克(Martin Cheek)表示,识别未描述的物种及其面临的威胁至关重要,因为如果专家和政策制定者不知道某个濒危物种的存在,他们就无法采取行动来保护它。由于无法统计有多少未描述的物种正在灭绝,研究人员还可能低估人为灭绝的规模——包括像授粉者这样的生态重要物种的损失。如果物种在不被注意的情况下灭绝,科学家们也将失去为后代记录地球生命完整丰富性的机会。新加坡国立大学的理论生态学家瑞安·奇isholm(Ryan Chisholm)说:“我认为我们想要全面评估人类对自然界的影响。而要做到这一点,我们需要同时考虑暗灭绝和我们已知的灭绝。”


多科学家都同意,人类导致物种灭绝的速度高于自然物种更替率,但确切的损失数字无人知晓。在人类出现之前的数千万年里,科学家们 估计,每万个物种中,每个世纪有 0.1 到 2 个灭绝。(即使是这些比率也很不确定,因为许多物种没有留下化石。)一些研究表明,随着人类的扩张,包括猎杀大型哺乳动物,在过去 10,000 年里,灭绝率至少有所上升。

例如,岛屿 受到的打击尤其严重,尤其是在太平洋地区,波利尼西亚 定居者 引入了野猪和老鼠,导致土著物种灭绝。随后,从 16 世纪开始,与欧洲探险家的接触 导致 了许多地方的额外灭绝,加剧了 栖息地丧失 和入侵物种的引入——这些问题在后来成为殖民地的地区常常持续存在。但同样,关于这一时期的生物多样性记录也很差;一些物种的灭绝直到 很久以后 才被确认,其中最著名的是渡渡鸟,它在 1700 年之前就已消失,当时欧洲人已经捕猎了 200 年,然后在它栖息的印度洋岛屿上定居。

无刺蜂物种Hypotrigona kleineri 的另一个视角,过滤掉了琥珀的黄色。迈克尔·恩格尔说:“在这个拥有数百万物种的星球上,坐下来说‘好吧,你记录了两种已经消失的无刺蜂’,这似乎微不足道。但这实际上比这更令人担忧。” 图片:森肯伯格自然历史博物馆

自那以后,工业化等灭绝的关键驱动因素一直在加速。在过去一个世纪里,一些科学家 估计 平均每万个物种有 200 个灭绝——这一水平之高,以至于他们认为这预示着一场大规模灭绝,这个术语保留给 6600 万年前毁灭恐龙的那种地质事件。然而,一些科学家,包括这些估计的作者,警告说,即使是这些数字也是保守的。这些数据基于国际自然保护联盟(IUCN)编制的红色名录,该名录是物种及其保护状况的记录者。正如一些 专家 指出,该组织在宣布物种灭绝方面进展缓慢,担心如果分类错误,可能会导致受威胁物种失去保护。

红色名录不包括未描述的物种,一些人估计,未描述的物种可能占地球上 约 86%可能 870 万 个物种。这部分是由于像无脊椎动物、植物和真菌这样最大的物种群数量庞大,尤其是在热带地区鲜为人知的区域。加州大学圣克鲁兹分校的保护生态学家娜塔莉亚·奥坎波-佩努埃拉(Natalia Ocampo-Peñuela)指出,这也因为由于普遍缺乏资金和培训,用来描述它们的专家 越来越少。奥坎波-佩努埃拉告诉 Undark,她毫不怀疑许多物种正在不被任何人注意的情况下灭绝。“我认为这是一个将继续发生的现象,而且可能发生的比我们意识到的要多得多,”她说。

对博物馆和标本馆收藏中的动植物标本的研究可以揭示其中一些暗灭绝。当科学家们 仔细查看 或对被认为是已知物种的标本进行 DNA 分析,并意识到它们实际上被错误标记,而是代表了数十年未在野外发现的新物种时,就可能发生这种情况。里约热内卢联邦大学的鱼类学家威尔逊·科斯塔(Wilson Costa)最近就遇到了这种情况。他长期研究生活在巴西东南部大西洋森林中的鳉鱼的多样性。这些鱼生活在雨季形成的阴暗、茶色、酸性水池中,并产下能在旱季存活的卵。科斯塔通过电子邮件写道,这些脆弱的条件使这些物种极易受到供水变化或森林砍伐的影响。

2019 年,科斯塔 发现,20 世纪 80 年代收集的某些鱼类标本并非如之前认为的那样属于 Leptopanchax splendens,而是代表了一个新物种,他称之为 Leptopanchax sanguineus。这两种鱼的侧腹都有交替的红色和金属蓝色条纹,但有一些细微差别。虽然 Leptopanchax splendens 极度濒危,但自从 1987 年最后一次采集以来,Leptopanchax sanguineus 根本没有被发现过。科斯塔说,它最初被发现的地方现在已经没有水池了,这可能是因为附近一个观赏鱼繁殖场转移了水源。科斯塔已经目睹了好几种鳉鱼物种的灭绝。他补充说:“在本例中,这尤其令人难过,因为这是一个具有独特特征和非凡美丽的物种,是数百万年进化过程中被愚蠢地中断的产物。”

未描述的标本也带来了类似的发现,这些标本在各种种类繁多且研究不足的物种群中大量存在,例如在太平洋岛屿上进化的陆地蜗牛。软体动物专家艾伦·索莱姆(Alan Solem)在 1990 年估计,在檀香山毕夏普博物馆约 200 种夏威夷特有蜗牛科 Endodontidae 的物种中,只有不到 40 种被描述。夏威夷大学的生物学家罗伯特·考维(Robert Cowie)说,现在几乎所有这些物种都可能已经灭绝了,也许是因为入侵蚂蚁以蜗牛卵为食,而这个蜗牛科将卵藏在壳下的腔体里。与此同时,奇克说他正在从可能已在野外灭绝的未描述标本中 发表 越来越多,并且 新的植物物种。

然而,植物学家 娜奥米·弗拉加(Naomi Fraga) 指出,有时很难根据单个标本来识别物种,她目前在加州植物园担任保护项目主任。奇克说,描述新物种通常不是研究的重点。报告新物种的研究通常不会被其他科学家引用,而且它们通常也无助于获得新的资助,这两点对学术成功至关重要。一项 2012 年的研究 得出结论,一个采集到的物种通常需要 21 年才能在科学文献中被正式描述。作者补充说,如果这些困难——以及分类学家普遍缺乏——持续存在,专家们将继续在博物馆收藏中发现已灭绝的物种,“就像天文学家观测到几千年前就已消失的恒星一样。”


物馆记录可能 只代表了未描述物种的一小部分,这让一些科学家担心许多物种可能在不知不觉中消失。考维指出,对于某些群体,如蜗牛,这种情况不太可能发生,因为已灭绝的物种可能会留下壳作为它们存在的记录,即使收藏家不在场收集活体标本。例如,这使得科学家们在太平洋的甘比尔群岛寻找空壳,并结合博物馆现有的标本, 识别 了九种新的、已灭绝的陆地蜗牛物种。然而,考维担心许多像昆虫和蜘蛛这样的无脊椎动物不会留下持久的物理遗骸。“我担心的是,所有这些脆弱的生物多样性都会消失得无影无踪,我们永远不会知道它们曾经存在过,”考维说。

即使是一些在活着时被发现的物种,也已经濒临灭绝。事实上,研究表明,新描述的物种往往灭绝的风险最高。许多新物种现在才被 发现,是因为它们稀有、孤立或两者兼有——这些因素也使它们更容易被消灭,弗拉加说。例如,2018 年在几内亚,几内亚国家植物标本馆的植物学家丹妮丝·莫尔姆(Denise Molmou)发现了一种新植物物种,与其他许多近亲一样,它似乎只栖息在一个瀑布中,缠绕在充满气泡的水岩石上。莫尔姆是最后一位见到它活着的人。

去年,在奇克团队的发现发表在 《邱园公报》 之前,奇克在谷歌地球上查看了瀑布的位置。奇克说,一个由下游水力发电大坝形成的水库淹没了瀑布,肯定淹死了那里的植物。“如果我们没有及时赶到,丹妮丝没有拿到那个标本,我们就不会知道那个物种的存在了,”他补充说。“我感到恶心,我感到,你知道,绝望,就像‘有什么意义呢?’”奇克说,即使团队在发现时就知道大坝会摧毁它,“也很难做些什么。”

虽然在许多情况下灭绝是可能的,但通常很难证明。IUCN 要求进行有针对性的搜寻才能宣布灭绝——这是科斯塔在发现鳉鱼四年后仍在计划进行的一项工作。但这些调查需要花费金钱,而且并非总是可行。

与此同时,一些科学家转向计算技术,通过推断物种发现和已知物种灭绝的速率来估计暗灭绝的规模。当奇isholm 的团队 这种方法应用于新加坡约 195 种鸟类的估计数量时,他们估计在过去的 200 年里,该地区消失了 9.6 个未描述的物种,此外还有 58 个已知物种的消失。对于新加坡的蝴蝶来说,考虑到暗灭绝,灭绝的已知物种数量 几乎翻倍,达到了 132 个。

使用类似的方法,另一个研究团队 估计,暗灭绝的比例可占所有灭绝的比例的一半以上,具体取决于地区和物种群。当然,不列颠哥伦比亚大学的植物学家昆汀·克龙克(Quentin Cronk)指出,进行过类似 估算 的他说:“估计暗灭绝的主要挑战在于,它正是这个名字所指的:一个估计。我们永远无法确定。”

考虑到当前的趋势,一些科学家 怀疑 是否有可能在所有物种灭绝之前将它们全部命名。考维对灭绝将有所减缓表示悲观,他认为当务之急应该是从野外收集物种,特别是无脊椎动物,这样至少会有博物馆标本来记录它们的存在。“如果我们让一切都消失,以至于 200 年后,没有人知道亚马逊地区进化出的生物多样性——真正的生物多样性,”他说。“我想知道地球上生活着什么,曾经生活过什么,”他继续说道。“不仅仅是恐龙和猛犸象什么的;而是所有这些微小的东西,它们让世界运转。”

其他科学家,如弗拉加,从灭绝的推测仅仅是推测这一事实中找到希望。只要栖息地还存在,就有很小的机会被视为灭绝的物种可以被 重新发现 并恢复到健康的种群。2021 年,日本科学家偶然发现了“仙女灯”Thismia kobensis,这是一种只从 1992 年采集的一个标本中已知的肉质橙色花朵。现在正在努力保护它的位置并培育标本以供保护。

弗拉加正在追踪她通过标本馆标本识别出的金鱼草属物种 Erythranthe marmorata 的报告 目击 记录:这种花有鲜黄色的花瓣,上面有红色的斑点。她表示,归根结底,物种不仅仅是名称。它们是生态网络的参与者,许多其他物种,包括人类,都依赖于它们。

“我们不想要博物馆标本,”她说。“我们想要繁荣的生态系统和栖息地。为了做到这一点,我们需要确保这些物种在它们各自的生态环境中茁壮成长,而不仅仅是生活在博物馆里。”


Katarina Zimmer 是一名科学记者。她的作品曾发表在 The Scientist、National Geographic、Grist、Outside Magazine 等刊物上。

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