顛覆認知！殺死北美森林的“益蟲”

七君

蚯蚓能翻動土壤

在我們的印象里，蚯蚓是益蟲，它們能翻動土壤，分解有機質，用自己的便便給植物加餐。但事實真的如此嗎？

在地球上某些地區適用的規則，在另一些地區并不適用，甚至會造成相反的結果。你或許不知道，蚯蚓能破壞北美大陸生態系統，而即使對于人類的農田來說，蚯蚓也并不總是有益的。今天我們就來了解一下你所不知道的蚯蚓。

過去的300年來，北美洲在悄無聲息地發生翻天覆地的變化。一群入侵生物在地下蜿蜒匍匐，在毀掉森林的同時，向大氣釋放出了大量二氧化碳。它們就是曾被我們稱為益蟲的蚯蚓。蚯蚓是一大類環節動物，靠吃土（爛葉子等有機質）為生。它們通常雌雄同體，自帶精子和卵子，但需要異體受精。

性成熟蚯蚓也是有“第二性征”的，蚯蚓可以交配的標志就是蚯蚓身上那一圈凸起的東西，它叫生殖帶。生殖帶就像蚯蚓丁丁的桌面快捷方式，切了就不能繁殖了，所以蚯蚓切成宮保雞丁是不會產生更多小蚯蚓的。許多人對蚯蚓的印象是積極的，這種看法實際上來自達爾文本人。

達爾文曾在英格蘭的家中研究蚯蚓長達40年，他對蚯蚓做過各式各樣的實驗。1881年，他出版了一本以蚯蚓研究為主題的書：《腐殖土的產生與蚯蚓的作用》（The Formation of Vegetable Mould Through the Action of Worms）。

在這本書里達爾文表示：“世界上恐怕很少有像蚯蚓這樣在世界歷史中占據如此重要地位的動物了（It may be doubted whether there are many other animals which have played so important a part in the history of the world， as have these lowly organized creatures）。”他的這句話對了一半，蚯蚓在生態系統中確實占據了重要地位，也因此常常被研究者們稱為“生態系統工程師”，但蚯蚓在新大陸的作用并不忠于達爾文的預計。

但是，由于達爾文的聲望，這本書一時成了暢銷書，而他對蚯蚓的態度也蔓延到了整個人類社會。首先要承認的是，蚯蚓確實是重要的分解者，但是對農業也會造成損害。比如，它們挖的溝渠會讓農田里的肥料和農藥流失，流到不該去的地方，造成污染。其次，蚯蚓是能翻動土壤，給植物的根部通氣，但是，被蚯蚓翻動過的土壤也變得更容易流失，也更容易變干。耶魯大學的生態學家 Annise Dobson 把被蚯蚓處理過后的土壤形容為“被絞過的肉”。Dobson 還表示，許多園丁認為蚯蚓松過的土會損害植物。

地球人都知道達爾文是蚯蚓控

美國威斯康星州自然資源局的蚯蚓研究者 Bernie Williams 也有類似的觀察，他發現該州的許多居民都討厭蚯蚓，因為蚯蚓會讓蔬菜和花卉死掉。她還指出，有時蚯蚓還會泛濫成災，像美杜莎的頭發那樣從房屋的地基那兒涌出來。更重要的是，對于北美的森林來說，蚯蚓是外來入侵生物。這是因為，北美沒有“本塘”蚯蚓，實際上北美在1萬年前就沒有蚯蚓了。在上一個冰河時期，北美三分之一的面積都被冰川覆蓋，當時蚯蚓已經被清空了。

由于蚯蚓的行動力和防御力都很低，現在北美常見的普通蚯蚓（Lumbricus terrestris）原產自西歐，是被18世紀的歐洲殖民者當作魚餌或土壤疏松生物帶到美洲的。實際上，普通蚯蚓現在已經分布在除南極洲以外的所有大陸上。Dobson 把普通蚯蚓的擴張稱為“全球蟲化”（global worming）。

蚯蚓影響了土壤的方方面面，比如有機物的分解、碳儲存、地表徑流等等。來自舊大陸的蚯蚓從森林的根基開始推倒了新大陸的舊秩序。史密森尼環境研究中心的研究者 Melissa McCormick 和 Dennis Whigham 以及約翰霍普金斯大學的研究者 Katalin Szlavecz 指出，蚯蚓對北美的森林來說是很可怕的生物。

北美森林的落葉枯枝

在蚯蚓到來之前，北美森林的落葉枯枝由微生物、線蟲、真菌分解。不過，這些生物的分解作用十分緩慢，因此森林表土可以積得很厚。而蚯蚓相當于土壤加速器，它們可以迅速分解有機質，把其中的養分通過屎的方式釋放出來，并在這種“違規”的高速分解中讓土壤的 pH 值、密度等理化屬性發生翻天覆地的變化。

某種杓蘭（Cypripedioideae）

由于北美森林是在沒有蚯蚓的環境中演化了上萬年，本土植物無法快速適應蚯蚓帶來的新基質。比如，延齡草（Trillium tschonoskii Maxim.）、杓蘭（Cypripedioideae）、加拿大舞鶴草（Maianthemum canadense）等北美本土植物因為蚯蚓的到來而迅速消失。

另外，森林表層厚厚的腐葉和其他有機質原本是許多動物和植物幼苗的棲息地和托兒所。當地表有機物層被蚯蚓吃掉后，這些生物就直接暴露在環境中，容易受到掠食者攻擊。美國佛蒙特大學的土壤學家 Josef G? rres 對蚯蚓叫苦不迭。他說，在蚯蚓入侵的美東新英格蘭地區，在以前著名的楓樹林里，現在連幼苗都很難找到了。他認為，這可能是因為蚯蚓到來后，隨著其他林下植物的消失，楓樹幼苗成了食草動物的唯一目標。

A是被蚯蚓破壞的楓葉林灰化土，B是沒有蚯蚓的灰化土

隨著氣候變暖，蚯蚓也在向北擴張領土。在一些研究者看來，一旦蚯蚓出現在北方森林，后果將是災難性的，因為那里的森林十分特別。在溫暖地區，森林表土主要由礦物和有機質構成。但是在北方森林，礦物層和有機物層并不混合，厚厚的有機質覆蓋在礦物土層上。這種特殊的土壤叫作灰化土（podzol）。

這層有機物中儲存著大量的碳，如果它們被蚯蚓吃掉分解，其中的碳就會被重新釋放到環境中。2013年發表在《Nature Climate Change》上的一項研究估計，全球的蚯蚓讓碳排放增加了33%，而讓其他溫室氣體排放增加了42%。

不幸的是，這樣的事正在發生。比如，2008年發表在《Molecular Ecology》上的一項研究發現，加拿大艾伯塔省已經出現了大量來自歐洲的八方紅蚯蚓（Dendrobaena octaedra），這些蚯蚓可能是從混在車胎或鞋底沙土里的卵繭中孵出來的，也可能是有人故意為之。

蚯蚓是從卵繭中孵化出來的

當美國人和加拿大人看到自家的森林一點一點變禿，或許很難想象這一切的始作俑者竟是曾被達爾文點贊的“益蟲”吧。

（本文經授權轉載自“把科學帶回家”公眾號，有刪節）

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