研究人員在進行森林冠層噴霧，以捕捉昆蟲進行研究

 

 

研究人員用聲音探測技術發現了中國凹耳急流蛙

 

 

一位前往阿拉斯加考察的生物學家，正在展示他的各種裝備

 

    地球上究竟有多少種生物呢？這也許是世界上最大的秘密吧。科學家估計地球上實際存在的生物種有500萬到1億種，但已被描述和命名的生物種只有160萬種左右。

    已發現的和未發現的，兩者數字之間的巨大差距，給了科學家們無數探索的空間，而發現新物種的新聞報道，也是層出不窮。僅在過去的2010年，就有眾多的新物種被發現，諸如長著豬鼻子的喙蟾蜍、結網直徑達25米的達爾文黑蜘蛛、適應高山缺氧環境的樹螞蟻、長相酷似《星球大戰》裡絕地大師尤達的管鼻果蝠、外形就像聖誕樹的旋鰓蟲、渾身透明的青蛙，等等。

    在深山老林裡跋涉，恰巧抬頭見到奇異的生物，美滋滋地拍照為證，第二天見諸報端然後揚名業界——如果認為這就是發現新物種的過程，你就大錯特錯啦。

    發現「新面孔」，其實並不是一件容易事……

    物種發現之旅

    ■有一群人，終生與動植物打交道，為生物多樣性銳減的現狀憂心忡忡

    ■他們深入莽林潛入海底，忍受著難以想像的孤寂，克服著無法預知的困難

    ■現在，就讓我們跟隨他們的腳步，開啟這段神秘的發現之旅

挑選一個「失落之地」

    當探險的目標

    良禽擇木而棲，新物種也會擇「地」為家。然而，並不是說隨隨便便一叢樹林就能揪出一群新生物。到什麼地方考察，哪塊樹林值得大費周章，背後大有文章。

    一般在準備探索前，隊員要咨詢相關專家，專家們通常知道哪些地方已被別人捷足先登考察了，哪片地區還保持良好、大有潛力可挖，哪些物種亟須補充生物數據。

    考察的首選之地，當然是有大片雨林和未開發山脈的國家。比如：巴布亞新幾內亞、印度尼西亞、新卡裡多尼亞、高棉、寮國、緬甸、印度、馬達加斯加、圭亞那、秘魯和玻利維亞等，上述國家那些人跡罕至的「失落之地」，都是科學家中意的探索之地。

    選定大的考察範圍後，還要科學分析優先搜尋地。探索隊員要收集時下的物種多樣化信息，綜合考慮考察區棲息地類型這些影響物種分配的因素，分析決定哪裡存在最大程度的物種聚集，圈選出最有可能遇見「陌生面孔」的搜尋地。

    像上戰場一樣

    做足保命的功夫

    進入正式考察階段，科學家要花3-4周深入到人跡罕至的森林、河流、珊瑚礁或其他荒野尋找物種。在這之前，準備工作可馬虎不得。

    如果條件允許，要備有進入考察地的小舟、吉普車和直升機。有些林區植被過於茂密，只能徒步前進。在這種情況下，最明智的選擇是請一位當地嚮導。

    各種危險是家常便飯，最致命的威脅是動盪的國內局勢和紛飛的戰火。許多生物多樣性保持良好的考察地常有遊擊隊出沒，隊員在進入這些林區前要做好各種應急措施。

    1999年，伊恩·哈里森和美國自然歷史博物館、哥倫比亞國立大學與一個環保組織合作，到哥倫比亞所屬安第斯山區的托塔湖尋找一種據報道已經絕種的鯰魚。該地區遊擊隊活動非常活躍，為了確保安全，進入湖區前，哥倫比亞國立大學的研究人員先與山上的遊擊隊取得聯繫，向他們告知考察的目的，取得了該遊擊隊的同意。

    然而，在他們正式考察時，引起了另一組遊擊隊的注意。對方要求第二天與考察隊見面，由於事先沒有和他們打過招呼，考察隊果斷決定只派兩個來自哥倫比亞的隊員與他們接觸，其他隊員撤出湖區。雖然沒有完成考察任務，但至少全身而退。

    四大絕招對付神秘隱身俠

    為什麼有這麼多的物種遊離於我們的視線之外？很簡單，因為它們是「隱身大俠」！它們善於穿上各種偽裝，與考察隊員捉迷藏。然而，道高一尺魔高一丈，考察隊員見招拆招，也有很多對付它們的點子。

    端老窩

    金窩銀窩不如自己的狗窩，動物也有深深的戀家情結。要想逼某種陌生物種現形，最現成的方法無疑是直搗其老窩———搜尋其棲息地。

    例如，鳥類專家可以在森林和空地交接地帶轉悠，因為比起稠密的林區，那兒更容易看清鳥的形態。哺乳動物專家可以將注意力集中在哺乳動物發現水、鹽或者捕捉獵物的地區。螞蟻專家則可通過葉子廢棄物和土壤搜尋其他被忽略了的微小種類。當然，新物種往往在意想不到的地方被找到。 用聲音探測

    有些生物猶如羞答答的閨女，只聞其聲不見其形，研究人員要用聲音探測與記錄技術追尋其「芳蹤」。鳥類、青蛙與大部分昆蟲、魚類發出的聲音是可辨識且獨特的，這些聲音材料是識別不同物種的重要依據，也是發現新成員的絕佳手段。

    2006年，研究人員在中國黃山溫泉一條岩石滿佈的溪流考察，發現大水沖刷岩石發出巨大的聲響，彼此間要大聲喊話才能聽見。他們猜想附近的青蛙可能要用超聲波交流。為了驗證這一想法，他們播放了蛙鳴的不同頻段。當他們播放超聲波段時，一隻雄蛙迅速回應，之後陸陸續續響起其他雄蛙的鳴叫。通過聲音探測技術，他們發現了第一個用超聲波進行交流的兩棲品種———中國凹耳急流蛙。

    在實際考察中，研究人員首先要在特定的自然環境中錄下所有的聲音。比起盒帶式錄音機，數字錄音器顯然是更好的選擇，它能在頻率範圍之內準確地錄下及再現聲音，避免噪音過大、聲音損失、頻率變化、語速更改等問題，其聲音數據還可通過連接個人電腦直接進行儲存與管理。

    它們將聲音數據記錄在內部硬碟、標準閃存卡和安全數字卡上，這些記憶卡同時可用於數位相機。有些硬碟錄音機可以實現4聲道錄音，錄下的音頻可達到192千赫茲。

    性價比最高的錄音機是福斯特的FR-2LE現場錄音機，該型號的錄音機自我噪聲小，允許錄下低頻聲音，沒有「嘶嘶」聲，而且便攜易帶。

    廣佈天羅地網

    大部分新物種都生活在人們夠不著的地方，而研究人員也不是等閒之輩，他們想方設法布下天羅地網逼它們脫掉隱身衣。這些設在林地上或掛在樹間的陷阱誘捕了不少小動物，它們通常只在夜間出沒，行蹤詭秘神龍見首不見尾。

    為了使它們自投羅網，陷阱中通常會大範圍塗上費洛蒙(昆蟲分泌以刺激同種昆蟲的化合物質)，以及模仿誘捕動物配偶香味的化學吸引劑。為了吸引會飛的昆蟲，圈套中還配有紫外線。

    對付特別害羞的動物，如大部分哺乳動物，要用上遙感相機圈套。這種陷阱裡面有一台經過偽裝的照相機，一旦動物觸及無形的紅外或激光光束，相機會自動拍照。有些相機能探測動物體熱，或在聽到動物聲響後進行拍攝。

    2010年9月，生物學家格雷斯·萬姆布在肯尼亞東北部森林尋找一種非常罕見的金尾象鼠時，發現了一種非常奇怪的象鼩。為了獲得更多信息，研究人員設置了多架遙感相機，它們能感知象鼩的體熱及它們的移動，自動進行拍照。根據遙感相機捕捉到的20多張照片，科學家發現該小動物很有可能是巨型象鼩新物種。

    森林冠層噴霧

    大型考察活動通常要用到森林冠層噴霧技術，它能一次採集多種生物樣本。

    在進行森林冠層噴霧時，研究人員用除蟲菊素煙熏樹冠，熏暈樹上所有的節肢動物(昆蟲、蜘蛛綱的動物)，但是絲毫不會傷害到脊椎動物(因而，即使樹上有鳥群居住，也不會受到煙熏之苦)。在幾分鐘內昆蟲會跌落在樹下安置的板上，這裡經常會有許多科學家從沒見過的新物種。

    除蟲菊素能迅速殺死昆蟲。然而，研究人員使用的是天然的除蟲菊素，它在紫外線輻射下，10分鐘內能自然分解，使用起來比較安全。

    2009年夏天，一組芬蘭考察隊運用森林冠層噴霧技術考察了126棵樹，共收集了80000多種生物品種，發現9個科學界沒見過的新物種。

    判定物種身份

    是另一件苦差

    找到陌生面孔後，判定它沒被描述和命名過也不是一件容易事。想像一下，專家可是要在種類繁多的組群中進行對照、驗證。像鳥類和螞蟻類，其種類分別多達10000種和12000種。在熱帶地區，碰見不認識或無法確認的物種是常有的事，而要確認它們的身份絕對是一件苦差事。

    專家首先將新發現的物種與已被命名的物種對比。他們要查閱大量的文獻資料，詢問其他同行確認該物種沒被描述過。通常他們要對比物種的各種特徵，比如脊椎數量、身體紋理、骨骼形狀等。

    各個種群定義一個新物種的特徵都不一樣，但通用的特徵往往與生育有關。像生殖器的形狀，求偶時身體部分的顏色這些特徵往往能夠幫助科學家科學分辨新物種。

    除了形態特徵，行為特徵比如發聲及求偶方式也是鑒定新物種的重要線索。鳥類專家很善於運用該原則，他們單憑一個音符就能在瞬間分辨出上百種不同的鳥。昆蟲學家同樣利用蟬、蟋蟀或蟈蟈的叫聲分辨不同物種，有時僅僅根據叫聲特徵描述新發現物種。

    不同的行為特徵能夠很好地說明一個物種的獨特性，但是還需要其他證明才能最終裁定發現的物種之前並不為科學界所知。研究人員可以研究物種的形態或分子特點。分子或其他基因特徵，比如特定的DNA序列、形狀或染色體的數量，是鑒定新物種的可靠證據。

    DNA條形碼技術使用短的標準DNA片段快速、準確識別與鑒定物種，近年成為新物種鑒定的有效手段。

    一旦確定是新物種後，還要對其進行命名和描述。物種描述要包含與眾不同的特徵，比如其具體的行為特徵、基因組成等。最後，它還要正式刊登在一本公認的科學雜誌上。

    當這一切完成後，這個物種才算為科學界所承認，名正言順地擁有「合法地位」，得到動植物保護者的保護