曾經的滅蚊英雄，現在的世界百大入侵物種，逼得科學家們用機器魚專門嚇唬它

2022-01-08 10:30

來源：澎湃新聞·澎湃號·湃客

原創萬物把科學帶回家

撰文沈夢溪

人類向來討厭蚊子。在農村長大的人可能對此深有體會：一到夏天伺機吸血的蚊子嗡嗡的聲音總會擾人清夢，大半夜因此難以入眠也是常事；被蚊子咬了之后，紅腫和瘙癢則會讓我們煩躁不已。自從現代醫學發展起來之后，人類對蚊子的厭惡更是上升到了極點——1881年，古巴流行病學家卡洛斯·胡安·芬萊（Carlos Juan Finlay）開始認識到蚊子能夠傳播黃熱病；1900年左右，印度和意大利的醫生開始發現蚊子還能傳播瘧疾；隨后越來越多的研究證明，蚊子還會傳播登革熱、乙型腦膜炎等多種疾病。正因如此，滅蚊越來越成為了一件重要的任務。

蚊子可能是是我們夏天最討厭的生物了，沒有之一圖/wikipedia

為了滅蚊，20世紀初的人們想出了很多方法，但是大多對環境有非常重要的負面影響。那時的人們發現，蚊蟲滋生于大面積的濕地之中，它們的生命周期中有四個階段：卵、幼蟲、蛹、成蟲。蚊子會在水面產卵，卵孵化之后就成了幼蟲，也就是人們熟悉的孑孓（jiejue），孑孓倒吊在水面上，用尾端呼吸，而靠口濾食水中的有機物長大變成蛹，蛹成熟之后就會變成令人討厭的成蟲——蚊子了。

水面下的孑孓圖/wikipedia

因此，從蚊子的成長周期出發來考慮問題的話，第一個被想到的方法就是排干整個濕地的水，但是這不僅耗費大量人力，還不太現實——有些地區濕地面積極大，排干其中的水完全不可能；第二個方法就是往濕地中灌注石油——眾所周知，油比水輕，當水面上覆蓋一層油以后，油層將會隔絕空氣，讓水中的孑孓窒息死亡。紐約市在1901年就曾經廣泛使用石油滅蚊，并取得了非常好的效果，然而這同時也導致了家畜和魚類的大量死亡，所以很快就被人們放棄了。

這時候美國魚類及漁業委員會的前雇員威廉·希爾（William Seal），以及新奧爾良的家庭醫生維奇博士（Dr. H. Veazie）都注意到一種 “頂級”的小魚，體長不過5厘米，適應性非常好，而且繁殖非常快，所以在美國東南部分布極為廣泛，即使是最淺最臟的水灘邊都有它們的身影，而且最妙的是，它們以孑孓和剛羽化的蚊子幼蟲為食，每只小魚平均每天可以數百只孑孓，有它生活的地方“無法找到任何種類的孑孓”。這種魚在隨后因為吃蚊子特性被稱為食蚊魚（mosquitofish），并在不久之后開始被人們有意識地作為生物武器大規模投放到蚊蟲肆虐的水體中。

雌性食蚊魚圖/wikipedia

捕食孑孓中的食蚊魚圖/youtube

因為食蚊魚在控制蚊子數量上確實卓有成效，所以到了1920年左右，北美的很多地方甚至出現了食蚊魚專業養殖場，會向外免費贈送食蚊魚。而與此同時它們的大名也開始吸引世界其它飽受蚊蟲之苦的地區，于是在1905年被引進到夏威夷，1911年進入臺灣島，1913年進入菲律賓，1919年進入日本，1921年由西班牙進入歐洲，1927年進入中國大陸……雖然并不能證明在所有地方食蚊魚都能有效控制蚊子，但是極少數控蚊效果出色的例子足以為它打出廣告來。比如前蘇聯索契因建立在一片沼澤地上，因此蚊災嚴重，由此導致的瘧疾患病率居高不下，在1925年引入食蚊魚之后，蚊子數量下降明顯，1950年以后當地幾乎沒有再患瘧疾的人了，因此當地人還給這種小魚立了一個紀念碑。這些廣告讓世界各地都非常歡迎食蚊魚，一度讓它成了當年滅蚊界最靚的仔。

索契為食蚊魚立的紀念碑圖/wikipedia

然而到20世紀中后期之后，科學家們開始對食蚊魚的控蚊效果提出了質疑，并逐漸發現在20個有意引入食蚊魚的國家中，僅有4個達到了控蚊效果，其它地方的效果聊勝于無。在對其中一部分地區食蚊魚的研究中發現，盡管食蚊魚會以蚊子幼蟲為食，但蚊子幼蟲只在食蚊魚的腸道內容物中占極小的部分，其它的主要為浮游動物、其它魚類和兩棲動物的卵。因此引入食蚊魚的地方反而遭受到了食蚊魚的荼毒——在美國加利福利亞州，引入食蚊魚的河流中土著蠑螈幾乎滅絕，紅腿青蛙種群數量明顯減少；在澳大利亞，食蚊魚大肆捕食一種瀕危蛙類綠金腹蛙的蝌蚪；在西班牙則對伊比利亞半島的兩種齒鯉造成了重大威脅；在中國云南，則導致了青鳉活動范圍萎縮，比如在景洪的一個魚塘中，1973年青鳉隨處可見，但十多年后的1986年就全部被食蚊魚占領了。

食蚊魚不僅僅對當地土著生物造成威脅，還會導致當地水體質量的快速下降。食蚊魚喜食浮游動物，而浮游動物以浮游植物為食，失去浮游動物的控制之后，當地水體中浮游植物會大量增生，從而導致水體含氧量下降、水體出現綠色、透明度下降、水質下降等現象。因為食蚊魚對當地生態造成的嚴重破壞，以及食蚊魚的廣泛入侵，世界自然保護聯盟將其列入了全球100種最具威脅的外來入侵物種名單中。

在淺水中游弋的食蚊魚，它們會導致藻類增生，水質下降圖/Flickr-schizoform

而我們人類目前對這些入侵物種的控制能力還極為有限，能夠采用的無非就是物理、化學和生物三種方法，其中物理方法就是人工捕撈，化學方法簡單理解就是投毒，生物方法就是引入天敵——這三種方法無疑都成本巨大，而且后果不可控，比如化學方法固然能清除食蚊魚，但很可能會對生態系統造成更嚴重的后果，生物方法則搞不好帶來新的入侵物種。而且，由于世界很多地方出于對抗瘧疾的需要，依然還在成規模引種食蚊魚，因此這種生物的入侵在未來還可能會加劇。

不過，最近有科學家發明了一種能遏制食蚊魚擴張的“船新”方法——用機器魚！這其實是一種比較新的生物防治方案，科學家們認為，食蚊魚對生態造成巨大破壞的原因，并不單純地在于它們出現在土著水體中，還在于它們缺乏捕食者的壓力，才導致了它們的肆意妄為。就算僅僅帶給它們對捕食者的恐懼，都能影響它們的行為，從而極大阻止它們的擴張。根據這種思路，科學家們根據食蚊魚的天敵之一——大口黑鱸的形象制作了一個機器魚，并將其與食蚊魚放在一起。