昆蟲千里遷徙為哪般

方陵生

白眉天蛾是每年通過瑞士阿爾卑斯山口大規模遷徙的昆蟲之一。數以萬億計的昆蟲會隨著季節變換飛向很遠的地方覓食和繁衍。

每年秋天，瑞士阿爾卑斯山上一處安靜的山口就成了一條“昆蟲高速公路”。在長達幾個月的時間里，數以百萬計的食蚜蠅、飛蛾和蝴蝶長途遷徙來到此地，穿過山間一個狹窄的隘口，朝著它們的目的地飛去。這是動物王國最偉大的運動之一。

邁爾斯·門茲是瑞士伯爾尼大學的生態學家。他領導的一個國際科學家小組，每年來這個山口待上幾個月的時間考察昆蟲活動。白天，他們打開雷達儀器，升起取樣捕網，追蹤捕捉嗡嗡作響的昆蟲。日落時，他們拿出飲料和零食休息片刻，便等待著午夜的到來，將毛茸茸的蛾子從空中引誘到取樣捕網中。

這個被稱為“布雷托萊”的山口，是歐洲生態學家的一個野外觀測點。幾十年來，鳥類學家一直在追蹤鳥類的遷徙活動，但邁爾斯·門茲和他的同伴們追尋的不是鳥類的蹤跡，而是鳥類盛宴上的昆蟲的動向。

每年，全世界長途遷徙的昆蟲數量有萬億之多，但它們與生態系統及人類生活的聯系，人類才剛剛開始有所了解。像邁爾斯·門茲這樣的科學家正在全球范圍內對昆蟲展開研究，追蹤蝴蝶、飛蛾、食蚜蠅等昆蟲長途遷徙的軌跡和規律。例如，他們發現，紅蛺蝶往返于非洲和歐洲之間時，正好是它們最喜愛的花朵的開花時節。另外，穿行在歐洲的食蚜蠅，每天要飛行100多千米，一路上以吸取嫩枝汁液的害蟲——蚜蟲為食。

之前，對大多數動物遷徙的研究都集中于體型較大且易于研究的鳥類和哺乳動物，如今昆蟲的大規模遷徙現象也引起了生態學家的關注。這些小小的生靈是如何在廣袤的天地中長途遷徙而不會迷失方向的？它們為什么要不辭辛勞地長途遷徙？這些都是昆蟲學家十分感興趣的問題。

紅蛺蝶長途遷徙示意圖

科學家在瑞士阿爾卑斯山的山口處安裝的捕蛾器，用來捕捉、識別和放生遷徙的蛾類。

為了覓食、繁衍和生存

動物遷徙的原因有很多，通常不外乎覓食、繁衍和生存。北美黑脈金斑蝶（也被稱為“帝王蝶”）是最著名的遷徙昆蟲之一，它們從北美東部一直向南飛向墨西哥，到更溫暖的環境中越冬。每年冬天，臺灣島上的紫斑蝶從本島北部和中部地區向南遷徙，來到溫暖的茂林風景區，大規模遷徙而來的蝴蝶群吸引了許多喜愛鱗翅目昆蟲的游客。為躲避東部炎熱干燥的夏季，數十億只澳大利亞的博貢蛾會飛往東南部涼爽的山洞中避暑。

長途遷移對于小小的昆蟲而言，是一段十分艱難的旅程。每年春天，紅蛺蝶離開北非，一路穿越渺無人煙的撒哈拉沙漠，然后穿過地中海進入歐洲。待到秋天時，它們原路逆向返回，重新飛過這條遷徙路線。

千里遷徙中的紅蛺蝶

西班牙格拉諾勒自然科學博物館的蝴蝶專家康斯坦特·斯特凡內斯庫在許多科學家的幫助和支持下，追蹤紅蛺蝶的遷徙路徑。通過對北非大片地區的調查，康斯坦特·斯特凡內斯庫的研究小組證實，炎熱的夏季，紅蛺蝶幾乎從該地區完全消失。每年春天，它們從非洲飛向歐洲。當10月返回時，正好趕上它們喜愛的食物——野雛菊等花卉的開花時節。整個旅程長達數千千米，可能需要六代蝴蝶接力才能完成。

遷徙的昆蟲，在尋找食物和繁衍機會的同時，也為地球和人類提供了重要的生態服務，它們為農作物和野生植物授粉，吞食農業害蟲。例如，遷徙中的食蚜蠅幼蟲以損害農作物的蚜蟲為食，而成年食蚜蠅則可幫助植物授粉。

2011年之后，英國埃克塞特大學的遺傳學家卡爾·沃頓開始思考昆蟲遷徙活動的重要性。他在西班牙和法國邊界的比利牛斯山脈某處扎營，考察食蚜蠅的遷徙活動。后來，他聽說邁爾斯·門茲在阿爾卑斯山的布雷托萊山口附近做著幾乎完全相同的研究，便主動聯系上邁爾斯·門茲開始了合作，分別在比利牛斯山和阿爾卑斯山進行了對昆蟲的研究考察。

他們發現，每年都有數以百萬計的食蚜蠅出現在瑞士阿爾卑斯山，它們就像上下班高峰期的通勤者一樣，忙忙碌碌地穿越布雷托萊山口。據推測，整個歐洲估計可能有幾十億只食蚜蠅奔波在遷徙途中，大規模出動的昆蟲一路上可吃掉數十億只農作物害蟲。

昆蟲遷徙盛況空前，令人震撼！在昆蟲通過的山口處，密密麻麻閃著微光的小點，順風時高飛，逆風時低飛，恍若川流不息的洪流般一往無前。 它們不僅飛得又快又低，而且不停不息。遷徙中的蝴蝶會像在烘干機里一樣轉著圈飛，而食蚜蠅則會徑直朝前飛。

研究人員使用雷達的仰視功能來跟蹤從頭頂掠過昆蟲的反射信號，同時使用取樣捕網采集一些食蚜蠅，對這些昆蟲的種類進行辨別。昆蟲雖小，其生態意義卻不可忽視。但近年來歐洲各地昆蟲的數量在急劇下降。以2017年的一份研究報告中的數據為例，德國63個自然保護區27年來的昆蟲總生物量下降了76%以上，昆蟲數量減少的速度十分驚人。

有紙媒報道稱，這是“昆蟲世界末日”的預兆。這個結論可能有些夸大其辭，因為考察項目只覆蓋了歐洲的一小部分地區。雖然無法確定究竟是什么原因導致了昆蟲數量下降，但食蚜蠅數量的持續減少，就意味著蚜蟲少了天敵，以及植物授粉者的大幅減少。這是因為食蚜蠅是歐洲僅次于蜜蜂的第二大傳粉昆蟲。

遷徙昆蟲中的害蟲

并非所有遷徙昆蟲都是有益的。有些昆蟲也會給人們帶來很大的麻煩。對于成熟季節破壞莊稼的害蟲，農民可以噴灑殺蟲劑來消滅它們。如果能了解更多關于這些昆蟲何時何地出現的信息，便可幫助種植者更好地為預防有害昆蟲的突襲做好準備。

氣象雷達可以幫助跟蹤遷徙昆蟲的移動軌跡，雷達信號可從空中飛過的鳥類和其他動物身上反射回來。但是許多昆蟲體型太小，多普勒雷達要檢測到它們的行蹤非常困難。目前，研究人員正在尋找新的方法來獲取昆蟲的移動信號，實時跟蹤它們的遷徙路線，及時發出預警。

美國農業部農業研究服務中心的氣象學家約翰·韋斯特布魯克一直在用多普勒天氣雷達跟蹤美國中南部昆蟲的飛行路線。1995年，兩種飛蛾——甜菜夜蛾和卷心菜粉紋夜蛾蟲害爆發，摧毀了美國德克薩斯州部分地區的大批農作物。最近，約翰·韋斯特布魯克挖掘了1995年的多普勒數據，提取出了這兩種害蟲在蟲害爆發期間的移動信號。雷達數據顯示，飛行中正在破壞莊稼的蛾子的反射率更高（呈紅色）。在1995年蟲害大爆發的疫情中，這些蛾子在不到一個小時的時間里飛越了受災的威利縣的大部分地區。

蟲害疫情爆發不可預測，但天氣雷達可以預測它們的活動軌跡，以及它們將出現在哪里。約翰·韋斯特布魯克指出，如今的天氣雷達比1995年時的雷達系統功能更強，包含更多的信息，農民可以利用雷達數據，在害蟲聚集的地方噴灑大量殺蟲劑，在特大蟲害疫情即將來襲時提前做好準備。

黑帶食蚜蠅以損害莊稼的害蟲蚜蟲為食，同時還為植物授粉。

有遷徙習慣的卷心菜粉紋夜蛾會破壞卷心菜和其他作物。

此外，還有一種追蹤破壞性昆蟲的方法，是將它們磨碎后對其身體組織的化學成分進行測試。毛蟲在生長過程中，會吸收當地環境特有的一些化學特征，氫、氧和其他元素會以不同的比例固定在組織中。對這些所含成分的比率進行分析，可以揭示毛蟲原生地的地理區域位置。經進一步研究，可以通過預測有害昆蟲的出現時間和途經路段，以期在整個農作物生長季節更好地控制蟲害。

遷徙昆蟲的食物鏈

對于邁爾斯·門茲、卡爾·沃頓等研究人員來說，他們的研究將從單個物種的觀察研究發展到對更廣泛問題的探索研究，如昆蟲如何遷徙、為何要遷徙，以及昆蟲在遷徙過程中食物鏈的變化等。例如，活躍在美國德克薩斯州和墨西哥的墨西哥無尾蝠以夜間活動的蛾子為食，這些蛾類根據風向在大氣層中極為狹窄的分層中遷徙。這是天空中的食物鏈。蝙蝠是如何讀懂天氣模式，并預測昆蟲的去向的呢？這至今還是個謎。

蜻蜓和阿穆爾獵鷹是另一個空中食物鏈的故事。每年有許多蜻蜓穿越印度洋3500千米或更長的距離從印度遷徙到東非，然后返回，途中在季風降雨形成的臨時池塘中繁殖。以蜻蜓為食的阿穆爾獵鷹與蜻蜓飛翔在同一條路線上，這是迄今已知猛禽遷徙路線中最長的距離。如果說蜻蜓是導致阿穆爾獵鷹隨之遷徙的原因，那么這些小小的蜻蜓就是這一大型鳥類遷徙活動的主要參與者。

昆蟲憑借其龐大的數量統治著遷徙世界。與鳥類、哺乳動物和其他遷徙動物相比，昆蟲的數量也是最多的。2016年的雷達數據表明，每年大約有3.5萬億的昆蟲遷徙到英國南部，這意味著動物世界的大部分陸地遷徙活動的主角都是昆蟲。