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极限探索——丛林探秘

2008-02-18绿色空间

走近科学 2008年2期
关键词:丛林中罗曼菲尔

绿色空间

茂密的丛林覆盖地球上百分之六的陆地面积,却孕育了这个星球一半以上的生命,从非洲刚果到南美洲亚马孙,从亚洲婆罗洲再到中美洲巴拿马,层层叠叠的丛林枝叶隐藏着无数生命,隐藏着许多秘密。一批又一批的科学探险家步入这一片片绿色的神秘地带,运用最先进的科技装备,用最另类的探险形式,挑战着丛林中的各种极限,追寻着丛林中的奇异生物,解读它们的生长原理,其中一些意想不到的发现,令人叹为观止(图1)。

(1)一批新一代的探索者此刻正秘密向丛林的最深处进发。一场全新的丛林探索旅程开始起步,他们在这里将会有怎样的惊人发现呢?

雨林,有地球上最复杂的地理形态。

罗曼·戴尔在婆罗洲雨林中研究丛林复杂的生态系统。他日常的工作方式非常独特,经常在距离地面70米高的树上办公。研究者通常要在树与树之间攀上爬下,而罗曼凭借一张弩为自己找到了捷径。“射中了,真不敢相信,钩住了。”利用这种技巧他可以从一棵树直接移动到另一棵树上,并且一连几天都不必下来。与这里其它大多数野生动物相比,罗曼的活动能力仍十分有限。但一些人类的远亲,好像对他的成绩还算认可(图2)。

(2)罗曼让自己的梦想变为了现实,他将自己变成了一种树冠层动物

“想要近距离观察猩猩在森林中的活动,这可能是最佳方式之一。”然而,罗曼的研究对象并非动物,而是树木。他认为树木才是丛林生态系统的关键因素。

研究的第一步,就是要为这个丛林世界画张地图。他所绘制的地图非比寻常。他将激光测量和全球定位设备都连接在电脑上,然后计算出丛林中树木的体积和间距。他的方法是将复杂的植被层转化为简单的模块,然后组合到一起,便成为有史以来第一张三维丛林地图。这种杰出的绘图方式,可以帮助我们理解丛林的结构,比较不同的森林中树木的形态与体积(图3)。

(3)全新的三维丛林地图。不但让人们从一个全新的角度观察丛林,同时还能对生物进化有一个更加深入的认识

罗曼他们发现,生活在这里的丛林树冠层动物,大都有一种独特的能力。而罗曼的虚拟丛林图作出了解释:

“这里的开阔空间更多,比起新世界热带地区的丛林可以说是多出一个数量级。在婆罗洲,树冠层在高空形成了非常独特的开阔结构。”罗曼用他所绘制的丛林图,将这里的丛林与其它丛林进行对比。其它地区的树木都很密集,但婆罗洲丛林的结构却比较独特。这里植被的间隙很大,树与树之间有更多空间。

罗曼的测量方法显示出,更多的空间可以使丛林环境发生很大变化,其间的动物也会随之变化。

“看看我身后,树木的布局很宽松。这种宽松结构是东南亚婆罗洲雨林所特有的。这种结构也使这里的动物,将滑翔作为树与树之间的最佳移动方式(图4)。”

(4)这是婆罗洲著名的亚洲飞蜥,它的肋骨可以向身体两侧伸展开后形成翅膀。这里是惟一可以看到蜥蜴‘飞的地方,太神奇了

罗曼的研究成果向我们显示出,森林结构的变化促成了生物变种。飞蜥、飞蛙、飞鼠,甚至飞蛇,都在这里进化出来。

科学家认为,目前人类在丛林中发现的物种只占总数的5%。我们面对的是一个充满活力而又多样化的世界。在物种之间,彼此相互作用可以造就出很多神奇的生物。

在亚洲的婆罗洲丛林中,罗曼他们所发现的奇异物种,当你深入丛林后,就可以轻易看见。然而在丛林深处,一些曾经被记载过或被先人发现过的特殊物种,很少人能够亲眼目睹,一位深入到非洲东部沿海岛屿的科学家一直在朝这方面努力。

这就是昆虫学家菲尔·德弗里斯,他在非洲东海岸的马达加斯加岛上,进行着另外一项丛林探索活动,追踪一种丛林探索史上具有传奇色彩的动物——巨蛾。

据说,如果想找到这种巨蛾,就必须先找到一种特殊的花。

在马达加斯加,菲尔的探寻,一直是循着一位丛林探索先辈的足迹进行的(图5)。

(5)菲尔的专业是昆虫研究,他希望在这里寻找到一种非常奇特的巨蛾。过去很多人不相信岛上有巨蛾存在

1862年,在英格兰南部一间狭窄的办公室里,生物学家查尔斯·达尔文首次检查到了一株令所有人都感到困惑的植物。这是一株来自马达加斯加的兰花。它的存在好像违反了自然法则。这种兰花将花蜜储存在狭长的管子底部,很难想象哪一种昆虫能够获得。于是达尔文做了一个大胆推测,肯定在马达加斯加某处隐藏着一种巨蛾,其舌头能有12英寸长。但是,达尔文的同僚对这一推断报以奚落。

近150年后,菲尔将找到的这种奇异的兰花当作诱饵,希望能够吸引那非比寻常的巨蛾,他还在树上架起了红外摄影机。由于飞蛾只会在深夜中出现,摄像机需要具备在完全黑暗的条件下进行拍摄的功能。

菲尔能否拍到飞蛾现在无法预期,因为马达加斯加的雨林仅剩下10%。遭到这样严重的破坏,菲尔怀疑这种飞蛾可能已经灭绝。

入夜,兰花就好像灯塔一样,向丛林中释放出可以导航的气味。由于飞蛾有1.5万个嗅觉感应器,所以可以探测远距离外的微弱气味。尽管如此,一株兰花在一片丛林中仍然显得太过渺小 (图6)。

(6)150年之后,菲尔在马达加斯加高高树梢上发现了这种彗星兰花,他希望能够证实达尔文的说法

现在只有等待,耐心的等待。夜晚显得格外漫长。

在菲尔等得快要失去耐心时,奇迹出现了。经过8个小时的守候,在142年7个月零5天之后,菲尔的努力终于获得了回报,他验证了达尔文的推断。

“它来了,它正在兰花前准备取蜜,看看这舌头,老天呀,真够长的。它正在寻找入口,进去了。它在汲取花蜜。太棒了,真难以置信。”

凭借现代技术以及耐心的工作精神,我们终于在现实世界中捕捉到巨蛾的身影。

那么,丛林中为何能促成如此极端的生物进化呢?

科学家发现,丛林中的植被能够保持连续的温度和湿度环境,当营养和能量在有限的范围内循环积累后,便能不断以各种形式爆发出来,于是便造就了千姿百态的生物物种(图7)。

(7)1903年这种长着长长的喙,像小鸟一般大小的大型天蛾,终于第一次在马达加斯加被找到了,它被命名为预测

距离达尔文作出推断已过了很多年,当时谁都不相信会有这么奇特的生物,而我们今天却可以看得真真切切。所以人们更应该好好保护这个充满未知的丛林世界,因为丛林的细微变化可以导致一系列的连锁反应,进化出很多意想不到的生命。

早期科学家们通常依仗一些简单的设备,以徒步的方式进行自然探险,所以探险的过程危机重重,探险的成果也不十分理想,效率很低。探险所携带的水,食品的多少有时候就能够决定一次探险的规模以及时间的跨度。如今,随着运输装备和通讯器材的不断完善,在非洲,在美洲,一些丛林探险家正在使用着最现代化的研究装备,为人们展示即使亲临现场都很难见到的自然美景。

新一代丛林探险家在挑战丛林最深处的隐密世界时,越来越需要依靠尖端的技术装备。有了它们的帮助,才可以轻松解读丛林里的未知现象(图8)。

(8)在巴拿马的丛林里,探险科学家们正在利用成像系统穿透夜幕,在黑暗中观察神秘的丛林蝙蝠

巴拿罗的丛林里大约有72种蝙蝠,它们在丛林中都拥有各自的小环境,因此生活习性各不相同,赖以为生的食物也是五花八门。有的吃水果,有的吃花蜜,还有的捕食昆虫,当然还有以肉食为主的蝙蝠。这些食肉蝙蝠有些还是天生的捕鱼能手。有些蝙蝠钟情于蛙类,有些甚至专吃蜥蜴。夜幕中,即便是老鼠有时也难逃蝙蝠之口。

丛林世界里的生存规律,就是众多物种在一个立体空间里共存,自然形成了多样化的生存方式。丛林世界的风光不仅在物种的多样性上,还在于它庞大的数量。

在刚果,另外一个由蝙蝠主导的景观即将展现,观察它们需要借助热成像技术。 热成像技术还可以显示出那些藏在枝叶背后的动物。比如果蝠,由于它体温高于周围的植物,所以很容易被清楚地分辨出来。

这是数量惊人的蝙蝠在夜间迁移,数以百万计的蝙蝠离开丛林,飞往赞比亚北部地区进食。

拂晓时分,聚会的规模达到了顶峰。这是世界上规模最大的果蝠群集场面。在1平方公里的范围内,800万只果蝠倒挂在树上,有些树枝因不堪重负而折断。

这种奇异的现象会持续几周,随后蝙蝠突然集体离开,再度消失在密林深处(图9)。

(9)如此大规模的蝙蝠群体行动,一定有某种原因。或许又是丛林里一个永恒的秘密

中美洲,丛林中的物产十分丰富。许多雄鸟完全有精力去讨取雌鸟的欢心,它们创造了很多的表达方式。但是如果说起跳求爱舞的话,那么新几内亚的一种橙色小鸟算得上是当之无愧的舞王了(图10) 。

(10)雄性的极乐鸟为了博取雌性的好感会施展出浑身解数

但是金·博斯特威克在丛林中有了新的发现。舞王位置有了一个有力的竞争者,这就是红顶侏儒鸟。侏儒鸟的演出动作节奏之快,人类的肉眼完全无法分辨。

借助高速影像设备,终于能看清它们神秘的舞步。

舞蹈过程中最令人不解的是,这些鸟是如何发出高音频的鸣叫声。

通过高速摄影机的影像分析,发现声音并非来自鸟的口中,而是来自它翅膀末端的撞击。撞击每秒80次,比蜂鸟的振翅频率还要高。

此外,侏儒鸟的舞步还有另外一个惊人之处,那就是鸟类中独一无二的‘太空步。

如果迈克尔·杰克逊的“太空步”可以出现在中美洲丛林,那么下一步我们还会发现什么?

对动物短暂地观察人们不过瘾,还希望随时掌握它们的动向,于是一些科学探险家又有了大胆的想法。

在丛林里,追踪移动中的动物,几乎是一项不可能完成的任务。即便是体形最庞大的角色,也可以来去自如。刚刚还在悠闲漫步,转眼间就消失在浓密枝叶掩映的丛林当中。

丛林象,在中非的丛林里生活着成千上万头。但人们对它们的行为和踪迹却几乎是一无所知。

史蒂夫·布莱克是野生动植物保护协会的一位生物学家。他希望有机会和大象靠得更近一些,以便能够最终解开这些丛林巨人的行踪之谜。

他们决定使用麻醉方式捕获大象,以往在南美草原上有过成功事例。但是,在如此浓密的丛林中接近大象,缺乏后退空间,非常危险。

机会终于来了,一只成年的母象步入了一片开阔地。

负责射击麻醉针的兽医必须让麻醉针命中目标的尾部。但大象一直是面对着他。

此时,形势非常危急。如果母象闻到了他们的气味,便会发起攻击。母象终于掉转了身躯,射击!

经过6分钟的等待,母象倒下了,但年幼的公象仍然在一旁守卫。幸亏驱逐它并不太难。

这次行动的目的,是为了给丛林象套上追踪的项圈,为进一步的研究工作做准备。保护协会的工作人员抓紧时间,让大象受麻醉的时间越短越好。操作结束后,一针解药便可以让大象很快清醒过来,然后大家快步撤离。

套在大象身上的追踪项圈,如同一部全球定位系统外加移动电话,它能每天两次通过卫星向互联网发送丛林象的位置参数。

这些参数每天会被更新到地图上,以记录大象的行程。累计了2年后,刚果丛林象的神秘踪迹便逐渐被人类揭开。

被追踪的丛林象在几天之内就走了60多公里。看来,丛林象移动得比任何人想象的都要远,它们的最终目标是果树林,那可能是保存在它们童年记忆中的位置。而且它们集结的规模还非常可观(图11)。

(11)丛林象常常长距离迁移,不断跨越地区和国界

大象还是丛林园丁,它们积极修剪丛林,在树木中开辟着道路。在绵延几百公里的林间走廊上,大象沿途还会随排泄物播撒种子。

很难想象体形如此庞大的动物,竟然能够隐居这么久。不过它的家乡的确也是地球上最复杂的地区,可以轻松隐藏起很多的秘密。

探寻丛林秘密,科学探险家的装备正变得越来越复杂,越来越先进。激光测量仪,热成像系统,新式丛林飞行器,红外遥控摄像机,GPS追踪项圈,许多的尖端设备,让人大开眼界。有了这些新式的武器,人们可以更深刻地认识大自然,进一步揭示丛林深处的秘密。

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