水資源是沙漠生態系統中的明珠,它在很大程度上驅動著著系統中所有棲息者的行為。水資源的稀缺與隨機分佈,令在沙漠中生存變成一件分外艱難的事。但動物們面對氣候變化並非全無對策。比如大象就是傑出的“尋水獵人”,它們甚至能用鼻子掘出淺層的地下水。而科學家們近來發現,野驢和馬亦長於此。它們能夠在旱季找出地下水,並掘出一個個水坑,在沙漠生態中起到了重要緩衝作用。
野驢和馬擁有的這種特殊技能使它們能夠在戈壁和荒漠等地區生存。在乾旱時節,它們會在地下水位高的地方,用蹄在沙灘上刨出深半米左右的大水坑。人們還不清楚它們是如何做到這一點的。不過來自悉尼科技大學的最新研究表明,它們的這項絕技不僅解了自己的渴,也造福了其他動物,為生態系統帶來了深遠的益處。相關成果發表於《Science》。
北美洲是馬科動物進化發展的主要地區,但隨著遷徙演變,馬科動物從北美大陸消失。在歐洲對美洲施行殖民統治的階段,作為殖民改造的一部分,驢和馬才被重新引入美洲。不過,在內燃機被髮明之後,畜力迅速遭到淘汰。論文第一作者、生態學家Erick Lundgren稱:“自那時起,它們就被當作入侵生物來對待,生物學家們認為它們不是當地野生動物的一部分。” 學界主流觀點傾向於把它們視作外來的“惡棍式”物種,因為入侵的外來物種往往意味著蹂躪當地植被,破壞河床生態,並對當地動物種群形成壓制。
但是,當Erick Lundgren在2014年首次觀察到野驢的挖井行為時,他想到,這些洞是否會對生態系統有益,就像大象掘出的水坑維持了非洲大草原的生物群落那樣?他說:“由於我們看待野馬和野驢的方式,人們正傾向於關注它們是如何損害生態系統的。”但Lundgren認為這種傾向過於狹隘,妨礙了科學家對生態系統的影響的細緻瞭解。Lundgren曾瞭解到大象挖掘水坑對生態系統的積極影響, 他想探索野驢、馬的行為是否也起到了類似作用。
Lundgren與同事們必須瞭解的是,這些洞是否確實增加了沙漠中可獲取的水量。在2015年至2018年的三個夏季,他們繪製統計了亞利桑那州索諾蘭沙漠(Sonoran Desert)四個地點的“驢馬井”水和地下水注流的溪流水的表面積。
各地點之間的水供應情況差異很大,但是驢馬井普遍增加了可獲取的水資源,隨著溫度的升高尤其如此。且若是溪流完全乾涸,驢馬井將成為唯一的飲用水來源。在一些地點,驢馬井提供了多達74%的可用地表水。Lundgren指出,水井還使水源之間的平均距離縮短了843米,這令水資源更易獲得。動物們甚至經常因為爭奪驢馬井的水資源而爆發爭端。
研究人員在索諾蘭沙漠和莫哈韋沙漠的五個地點安裝了攝像機,對驢馬井、溪岸和乾旱地區都進行了拍攝。驢馬井掘成後,其他動物摩肩接踵地跟來。攝象頭記錄了從遷徙鳥類到山獅等57種脊椎動物在井中飲水,物種數量與溪流岸點出現的物種數量大致相等,比干旱拍攝點出現的物種數量約高64%。Lundgren說:“我們甚至發現了一隻黑熊,他時不時來井邊痛飲一番。井裡的水很清涼,還比其他水源更乾淨。”
驢馬井同樣成為了三角葉楊幼苗的苗圃,這種植物需要潮溼、開放的環境才能生長。它們的幼苗難以在塞滿植被的河岸爭得一席之地,只能等洪水到來時才能分到一份寶貴的水資源。但研究人員在一個地點發現,三角葉楊幼苗在驢馬井旁茁壯生長。因為驢馬井,許多樹苗得以在旱季倖存,成長為兩米多高的樹木。研究人員表示,在一些因大壩而缺少洪水的地區,驢馬井可以為這些小樹苗提供重要的生態服務。
生態學家Clive Jones指出,這項研究“清楚地表明,動物可以透過使其他物種受益的方式改變生態系統”。這樣的“水文工程”並不鮮見,例如河狸就擁有對生態系統進行工程設計的傑出能力。出於隱蔽目的,河狸構築水壩將巢穴保護起來,這令它們成為溼地生態系統的關鍵種,它們為其他溼地物種提供了更大的生存空間,被人們稱作“自然界水壩工程師”。Jones說,驢馬井是否扮演著類似的關鍵角色,尚需要進一步觀察,“需要更多的資料來確切說明驢馬井對生態系統的重要性。”懷俄明大學拉拉米分校的恢復生態學家Jeffrey Beck也認為,儘管驢馬井的好處在這項研究中明顯展現,但現在就斷言野生驢、馬是對生態系統有益的還為時過早。
Beck說:“世界各地有大量研究記錄了野驢、野馬可能對旱地產生的有害影響。”例如,在懷俄明州的紅色沙漠半乾旱地區,他研究了野馬是如何從水井邊驅趕叉角羚的。他還指出,“驢馬井的好處可能僅限於研究的採點地區”,因為其他地區的地表水可能無法透過挖掘獲得。
不過,研究人員仍然希望這項研究能夠消除“引入物種是對生態系統完全有害的”這種觀念。論文作者之一,悉尼科技大學生態學家Arian Wallach說,在某些地區,野生動物被人們“以淨化自然的名義屠戮”。對她而言,這項研究表明了“野驢、馬也是大自然的一部分”,而滅絕行動很可能以不可預見的不幸方式波及整個生態系統。