于梅君

主筆：于梅君

動物世界里，有一套精密導(dǎo)航一樣的繁殖機(jī)制。可當(dāng)氣候變化這個“大干擾”來了，這套導(dǎo)航系統(tǒng)的信號就開始亂套了。氣候變化可不是溫度計上那幾個簡單的數(shù)字，它已悄然改變眾多動物的生命密碼。

生殖導(dǎo)航儀：二氧化碳干擾“生娃信號”

棉鈴蟲是危害多種作物的農(nóng)業(yè)害蟲，它們就像有“產(chǎn)卵指南針”一樣，依靠植物釋放的二氧化碳來選擇產(chǎn)卵的地方。2025 年 7 月，《國家科學(xué)評論》上發(fā)表的一項研究，揭開了二氧化碳濃度上升，對棉鈴蟲產(chǎn)卵行為“搗亂”的秘密。

棉鈴蟲嘴巴旁邊下唇須里有三個特殊“小衛(wèi)士”（味覺受體），能感知二氧化碳的濃度變化，然后專門挑二氧化碳濃度高的嫩葉子產(chǎn)卵，以讓它們的寶寶有更高的存活率。

可研究人員模擬未來氣候情景后發(fā)現(xiàn)，當(dāng)二氧化碳濃度升高到 1000 ppm 時，雌棉鈴蟲就不再喜歡在嫩葉上產(chǎn)卵了。如今大氣二氧化碳的濃度，已從工業(yè)革命前的 278 ppm 升到420 ppm，導(dǎo)致棉鈴蟲的“產(chǎn)卵導(dǎo)航儀”出現(xiàn)故障，棉鈴蟲就像迷了路一樣，找不到產(chǎn)卵的好地方，原本對幼嫩葉片的產(chǎn)卵偏好顯著降低。

菜粉蝶也未能幸免。當(dāng)環(huán)境中二氧化碳濃度升高時，它們尋找產(chǎn)卵地的準(zhǔn)確率也大幅下降。原本能輕松找到十字花科植物嫩葉產(chǎn)卵的菜粉蝶，常常會在一些老舊、營養(yǎng)匱乏的葉片上產(chǎn)卵，導(dǎo)致幼蟲孵化后，因食物不足而大量死亡。

除了棉鈴蟲和菜粉蝶，科學(xué)家還發(fā)現(xiàn)，一些果蠅在二氧化碳濃度升高的環(huán)境中，交配行為也受到影響。原本雄性果蠅會通過感知雌性果蠅釋放的信息素來尋找配偶，但在高二氧化碳環(huán)境下，它們的嗅覺系統(tǒng)變得遲鈍，難以準(zhǔn)確識別信息素，導(dǎo)致交配成功率降低。

植物遭受害蟲啃食時，會釋放一種特殊化學(xué)求救信號——綠葉揮發(fā)物，警告周圍同胞：“快開啟防御，天敵來了！”然而溫室效應(yīng)下，部分植物發(fā)出的“求救信號”會減弱，甚至失靈了。

氣溫也是“搗蛋鬼”，干擾繁殖信號

北美帝王蝶每年秋天都會開始一場史詩級遷徙，此時，它們會進(jìn)入 “休眠”狀態(tài)，暫停繁殖，好節(jié)省能量完成這場遠(yuǎn)途飛行。但2025年8月英國《皇家學(xué)會開放科學(xué)》的研究發(fā)現(xiàn)，越來越溫暖的秋天，把這個精密機(jī)制給破壞了。

研究人員把野外抓來的帝王蝶放在 23°C（模擬暖秋）和 19°C（正常秋溫）的環(huán)境里。結(jié)果讓人大吃一驚，放在溫暖環(huán)境里的帝王蝶提前結(jié)束“休眠”狀態(tài)，在遷徙路上就開始交配產(chǎn)卵。

“一旦決定開始繁殖，生命就像倒計時一樣，開始讀秒了?！鄙飳W(xué)家介紹，這些提前繁殖的帝王蝶可慘了，漫漫遷徙路上，根本沒有寶寶愛吃的乳草屬植物，很多幼蟲餓死了。

更糟糕的是，研究人員對帝王蝶長期觀察發(fā)現(xiàn)，經(jīng)歷過溫暖遷徙期的帝王蝶，越冬時死亡風(fēng)險增加28%。雄性帝王蝶在溫暖環(huán)境里身體也越來越差，死亡風(fēng)險激增88%。

極端天氣的日益頻發(fā)，也給遷飛性害蟲遞上“入場券”。持續(xù)高溫低濕的環(huán)境，恰是玉米紅蜘蛛繁殖蔓延的“溫床”。在高溫干旱條件下，紅蜘蛛 10 天左右就能完成一代繁殖，蟲口數(shù)量呈幾何級數(shù)激增。

玉米紅蜘蛛學(xué)名玉米葉螨，一年可發(fā)生多代，主要危害玉米、棉花、豆類、瓜類等作物。其體型微小，常隱匿于葉片背面，以刺吸式口器吸食汁液，致使葉片出現(xiàn)黃白色斑點，嚴(yán)重影響玉米的產(chǎn)量與品質(zhì)。再比如玉米等作物的“頭號公敵”——草地貪夜蛾，未來它們或?qū)⒋钪撅L(fēng)的“順風(fēng)車”，繼續(xù)向更遠(yuǎn)地方挺進(jìn)。

如果一種遷飛性害蟲爆發(fā)，那影響的絕不是一地一域。在氣候變化的大背景下，病蟲害的傳播，正呈現(xiàn)出跨界新趨勢，不少入侵物種得以進(jìn)入從前難以抵達(dá)的區(qū)域。

氣候變暖蟲作亂，外來物種迅速上位

氣候擾動形成的新環(huán)境，給了外來物種趁虛而入的機(jī)會，它們迅速占領(lǐng)生態(tài)位，頻繁闖入田間地頭搗亂。

“最近總有人打電話來，說河邊冒出來好多福壽螺，繁殖速度仿佛開了掛，我們也很頭疼?！痹诮张e行的長三角植物保護(hù)高質(zhì)量發(fā)展研討會上，上海市農(nóng)業(yè)科學(xué)院生態(tài)環(huán)保研究所副所長袁永達(dá)“嘆起了苦經(jīng)”。

隨著全球變暖加劇，暖冬延長了外來入侵物種福壽螺的繁殖季，夏天頻繁的降雨也提升了其存活率。在南方一些河道、湖泊、濕地和公園內(nèi)，福壽螺的粉紅色卵塊形似桑葚，附著在裸露的石頭及水生植物莖稈上，就像一群怪物在入侵前設(shè)立的“前哨站”，這是福壽螺在日益變暖的世界里發(fā)出的繁殖“宣言”。

卵塊孵化后，這群“粉色大軍”便傾巢而出，啃食水稻幼苗、菱角等水生植物根部，農(nóng)作物都遭了殃。

福壽螺原產(chǎn)于南美洲，20世紀(jì)80年代作為食用螺被引入中國。后來因其口味不佳并攜帶寄生蟲，市場接受度低，被養(yǎng)殖戶棄養(yǎng)。隨后，福壽螺憑借其“能游”又“能爬”、“能生”又“能吃”的特長，迅速擴(kuò)散到江河、湖泊、稻田等水環(huán)境。

福壽螺的繁殖能力驚人，一枚雌螺受精一次，可連續(xù)排卵多次，每次產(chǎn)卵幾百粒，一年內(nèi)通?？僧a(chǎn)卵約1萬粒，而且孵化率在90%以上。2022年，福壽螺被列入我國《重點管理外來入侵物種名錄》。

更令人擔(dān)憂的是，福壽螺是一種人畜共患的寄生蟲病中間宿主，一只福壽螺中，至少含有3000條寄生蟲，多的高達(dá)6000條，不得不讓人“談螺色變”。

“物候錯配”的潛在危機(jī)，正悄然逼近更多物種

自然生態(tài)里大大小小的物種之間，猶如一個個精妙絕倫的齒輪，彼此依存。隨著全球氣候變暖的加劇，一場名為“物候錯配”的潛在生存危機(jī)正悄然逼近，打破了它們原本自然和諧的生態(tài)節(jié)拍。

有研究表明，全球范圍內(nèi)，大于80％物種的物候期，每十年提前或延后2.3-5.1天。而物候期的提前或延遲，可能引起其他物種入侵和群落結(jié)構(gòu)變化。

以食蟲鳥類為例，當(dāng)春天來臨，昆蟲大量繁衍。此時，恰好是食蟲鳥類的繁殖期，雛鳥破殼而出。這種精準(zhǔn)的匹配，是大自然長期演化的結(jié)果，保障了鳥類種群的繁衍和生態(tài)系統(tǒng)的平衡。

然而，氣候變暖正在打亂這一節(jié)奏。由于昆蟲一年可以繁殖好幾次，多代繁衍讓它們能快速適應(yīng)變暖的環(huán)境。但鳥類大多一年只有一代，繁殖周期相對固定，對氣候變化的適應(yīng)速度，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不及昆蟲，這就導(dǎo)致了物候錯配的發(fā)生。

“氣候變暖時，昆蟲的高峰期提前到來，而鳥類的繁殖期卻難以同步調(diào)整。結(jié)果就是，當(dāng)小鳥出殼時，昆蟲數(shù)量已經(jīng)過了高峰期，雛鳥無法獲得足夠的食物，這導(dǎo)致它們的存活率下降?！睆?fù)旦大學(xué)生命科學(xué)院馬志軍教授說，許多研究發(fā)現(xiàn)，物候錯配引起雛鳥死亡率明顯上升，直接導(dǎo)致鳥類種群數(shù)量減少，進(jìn)而可能影響整個生態(tài)系統(tǒng)的平衡和穩(wěn)定。

已有多項研究表明，氣候變化對動植物造成的危害可能比我們想象的要復(fù)雜和嚴(yán)重得多。大堡礁91%的珊瑚礁因氣候變暖而出現(xiàn)白化現(xiàn)象。世界氣象組織特別報告指出，因為氣候變化，全球99%的珊瑚礁很可能在本世紀(jì)末前消失。此外，極地高溫加劇了冰層融化，加速了極地物種滅絕。

而對絕對大數(shù)龜類和爬行動物來說，決定性別的因素并非基因，而是孵化時的溫度。有調(diào)查顯示，由于全球溫度的升高，使得大堡礁上的綠海龜幾乎只剩下母的了。研究表明，幼年海龜中有99.1%都是雌性，亞成體海龜中的雌性比例更是高達(dá)99.8%。

當(dāng)我們談?wù)摎夂蜃兓瘯r，切莫認(rèn)為它只關(guān)乎未來——無數(shù)小生命早已暴露于危機(jī)之下。試想一下，微小的昆蟲尚且難逃二氧化碳的“迷魂大陣”，人類又如何能獨善其身？一個健康的環(huán)境保護(hù)與減災(zāi)機(jī)制建設(shè)，是我們留給所有生命的共同承諾。

知多一點

氣候變化掀起的“蝴蝶效應(yīng)”

近日發(fā)表在《生物科學(xué)》期刊上的一項新研究表明，超過3500種動物物種正受到氣候變化的威脅。飛蛾生娃難，植物無法發(fā)聲求救，看似微不足道的氣候干擾，其實環(huán)環(huán)相扣。一個完整的物種生存網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)裂縫，最終可能引發(fā)意想不到的生態(tài)雪崩——

害蟲產(chǎn)卵定位能力減弱，其天敵也可能找不到食物來源而銳減；農(nóng)作物受災(zāi)面積增大，威脅全球糧食供應(yīng)；生態(tài)平衡被打破，加劇生物多樣性流失。科學(xué)家正全力破局，為氣候變暖下的生態(tài)危機(jī)尋找更多生機(jī)。

過去，植保工作常依賴“打藥”來對抗病蟲害。但面對福壽螺這類水生有害生物，傳統(tǒng)手段不僅效果不佳，還可能污染水體。隨著“農(nóng)藥減量化”等生態(tài)文明理念的深入人心，植保專家也開始轉(zhuǎn)變與蟲過招的思路，避免“硬碰硬”。

比如，通過色板、引誘劑、殺蟲燈等發(fā)出的特定光譜或顏色，將害蟲吸引粘捕，正所謂“請君入甕”。在AI技術(shù)的加持下，這種物理誘捕法，可實現(xiàn)24小時不間斷監(jiān)測和捕捉。

利用害蟲天敵“以蟲治蟲”，更是生態(tài)防蟲的奇招。中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院生物安全研究中心副主任張禮生舉例說，蠋蝽的捕食力超強，是草地貪夜蛾、煙青蟲、斜紋夜蛾等多種大害蟲的“克星”，而且在我國分布廣泛，容易獲取和應(yīng)用。

利用天敵防治害蟲是農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的未來方向之一，而目前天敵昆蟲在我國蟲害防控體系中的占比不足3%，發(fā)展空間較大。比如，全球有500多家天敵生產(chǎn)企業(yè)，國內(nèi)目前僅有10余家；我國規(guī)模生產(chǎn)的天敵種類有30多種，遠(yuǎn)低于全球的350多種。

此外，還可通過改變種植方式等生態(tài)調(diào)控方法，營造不利于病蟲害發(fā)生的小環(huán)境。比如，采用輪作、間套種，來打破病蟲害的發(fā)生規(guī)律，或是在田埂種植波斯菊、芝麻等蜜源植物，由此吸引瓢蟲、食蚜蠅等天敵昆蟲。

專家表示，未來的植保工作離不開生物技術(shù)與智能技術(shù)的雙輪驅(qū)動。一方面，開發(fā)更多高效的天敵和生物防治手段；另一方面，借助人工智能和大數(shù)據(jù)，推進(jìn)“無人智慧農(nóng)場”建設(shè)，開發(fā)更加精準(zhǔn)的病蟲害監(jiān)測和預(yù)警系統(tǒng)，提高防控的針對性。尤其對于遷飛性害蟲，通過區(qū)域聯(lián)防聯(lián)控，可有效阻斷其傳播路徑，減少病蟲害的發(fā)生和擴(kuò)散。

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