所有的昆虫都去了哪里?

昆虫学家称之为挡风玻璃现象。 德国波恩莱布尼茨动物生物多样性研究所所长WolfgangWägele说:“如果你和人们交谈,他们会有一种直觉。他们会记得昆虫曾经如何粉碎挡风玻璃。” 今天,司机花费更少的时间刮擦和擦洗。 “我是一个非常数据驱动的人,”俄勒冈州波特兰市Xerces无脊椎动物保护协会执行主任斯科特布莱克说。 “但是当你意识到自己再也看不到这种混乱时,这是一种内心的反应。”

有些人认为今天的汽车更符合空气动力学,因此对昆虫的致命性更低。 但布莱克表示,他作为内布拉斯加州少年的骄傲和喜悦是他1969年的福特野马马赫1 - 有一些非常流畅的线条。 “我以前一直都要洗车。它总是被昆虫覆盖。” 最近,这里的昆虫学家马丁·索格(Martin Sorg)看到了相反的情况:“我用冰箱的空气动力学驱动着路虎,现在它保持干净。”

虽然关于喷溅虫的观察结果并不科学,但关于重要昆虫物种命运的可靠数据却很少。 科学家已经发现驯化的蜜蜂,帝王蝶和闪电虫的数量惊人下降。 但是很少有人关注飞蛾,翱翔苍蝇,甲虫以及无数其他在温暖的月份里嗡嗡作响的昆虫。 加拿大新不伦瑞克大学的生态学家Joe Nocera表示,“我们在忽视大多数非奇异物种方面有着非常好的记录,”大多数昆虫都是如此。

在确实存在的记录中,许多来自业余自然主义者,无论是蝴蝶收藏家还是鸟类观察者。 现在,一组新的长期数据正在浮出水面,这一次来自一群专门的业余昆虫学家,他们自20世纪80年代以来在西欧100多个自然保护区追踪昆虫丰富。

在那段时间里,该组织克雷菲尔德昆虫学会已经看到每年的昆虫捕获量如预期的那样波动。 但在2013年,他们发现了令人震惊的事情。 当他们从1989年回到他们最早的诱捕地点之一时,他们捕获的总质量下降了近80%。 也许这是一个特别糟糕的一年,他们认为,所以他们在2014年再次设置了陷阱。数字也一样低。 通过更直接的比较,该组织 - 在30多年中保存了数千个样本 - 发现其他十几个网站的数量急剧下降。

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悬停苍蝇,经常被误认为是蜜蜂或黄蜂,是重要的传粉媒介。 他们在德国的自然保护区数量急剧下降。

JEF MEUL / NIS / MINDEN PICTURES / NATIONAL GEOGRAPHIC CREATIVE

这种损失在食物链中引起反响。 “如果你是一只生活在该地区的吃昆虫的鸟,那么五分之四的食物在过去的四分之一世纪里就会消失,这是惊人的,”英国苏塞克斯大学的生态学家Dave Goulson说。 ,他正在与克雷费尔德集团合作分析和发布一些数据。 “人们几乎希望它不具代表性 - 它是一种奇怪的神器。”

没有人知道其他地方的数据有多广泛的代表性。 但是观测的特殊性提供了一个独特的窗口,可以了解一些地球上不太受欢迎的物种。 德国濒临灭绝的昆虫“红色名单”乍一看并不令人担忧,Sorg说,他策划了克雷费尔德社会广泛收集的昆虫标本。 很少有物种被列为灭绝物种,因为它们仍然存在于一个或两个地点。 但这掩盖了这样一个事实,即许多人从他们曾经常见的大片地区消失了。 在整个德国,只有三种大黄蜂物种消失了,但克雷费尔德地区已经失去了20多世纪初社会成员记录的二十多种大黄蜂物种的一半以上。

自1905年以来,克雷费尔德社会的成员一直在观察,记录和收集来自该地区和世界各地的昆虫。大约50名成员中的一些人 - 包括教师,电信技术人员和图书出版商 - 已成为他们的世界专家。喜欢的昆虫。 例如,齐格弗里德·西莫雷克(Siegfried Cymorek)从20世纪50年代到80年代一直活跃在社会中,从未完成高中学业。 他十几岁时被选入军队,战争结束后,他在当地一家化工厂的木材保护部门工作。 但由于他对木材钻孔甲虫的广泛了解,苏黎世瑞士联邦理工学院于1979年授予他荣誉博士学位。多年来,成员撰写了2000多篇关于昆虫分类学,生态学和行为学的出版物。

该协会的总部是位于克雷菲尔德中心的一所前学校,克雷费尔德是莱茵河畔的一个工业城镇,曾经以生产丝绸而闻名。 废弃的教室储存了超过一百万个昆虫标本,这些标本在展示柜中单独固定和命名。 大多数都是在附近收集的,但有些来自更具异国情调的地方。 其中包括20世纪40年代和50年代的当地牧师,一个活跃的成员,他们说服世界各地的代表团的同事送他标本。 (该社团的收藏和档案受到历史保护。)

重量级的失踪

通过监测德国西北部Orbroicher Bruch自然保护区的陷阱收集的昆虫数量在24年内下降了78%。

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(图形)G。GRULLÓN/ 科学 ; (DATA)M。SORG ET AL。 ,MITTEILUNGEN AUS DEM ENTOMOLOGISCHEN,KREFELD 1,1-5(2013)©2013 ENTOMOLOGISCHER,KREFELD

数以千万计的昆虫漂浮在精心标记的酒精瓶中 - 来自该地区自然保护区的社会监测项目的产量。 为当地生态价值而预留的保护区不是原始的荒野,而是“自然的”栖息地,如前干草草甸,充满了野花,鸟类,小型哺乳动物和昆虫。 有些甚至包括农业领域的部分,农民可以用传统方法自由耕种。 Heinz Schwan是一位退休的化学家和长期社会成员,已经对数千个陷阱样本进行了称重,他说该社会开始收集部分偶然的昆虫丰度的长期记录。 在20世纪70年代末和80年代初期,地方当局要求该小组帮助评估管理储备的不同策略如何影响昆虫种群和多样性。

成员每隔几年只对每个站点进行一次监控,但每次都在同一个地方设置相同的昆虫陷阱,以确保清洁比较。 由于商业上可获得的陷阱在影响捕获的方式上有所不同,因此该组织自己制造陷阱。 以瑞典昆虫学家RenéMalaise命名,他在20世纪30年代开发了基本设计,每个陷阱都像一个漂浮的帐篷。 黑色网眼织物形成底座,顶部是白色织物帐篷,顶部是一个收集容器 - 一个塑料罐,里面有另一个酒精罐。 被困在织物中的昆虫飞到罐子里,蒸汽逐渐使它们蒸发,然后它们落入酒精中。 陷阱主要收集在地面以上一米左右飞行的物种。 对于那些担心陷阱本身可能会消耗昆虫种群的人来说,索格指出,每个陷阱每天只能捕获几克 - 相当于一只泼妇的日常饮食。

Sorg说,社会成员保存了所有样本,因为即使在20世纪80年代,他们也认识到每个样本代表了可能有趣的昆虫种群的快照。 “尽管事实上1982年”生物多样性“这个词几乎不存在,但我们发现它很有吸引力,”他说。 许多样品尚未进行分类和编目 - 用镊子和显微镜进行的辛勤劳动。 该小组的全部调查结果也未公布。 但是,一些数据在社会成员的谈判和德国联邦议院国家议会的听证会上逐渐出现,他们感到不安。

除了整体昆虫生物量的显着下降之外,数据还指出了被忽视的群体中的损失,几乎没有人保留记录。 在克雷菲尔德的数据中,悬停苍蝇 - 重要的传粉者经常被误认为是蜜蜂 - 显示出特别严重的下降。 1989年,该集团在一个保护区的陷阱从143种物种中收集了17,291只悬停的苍蝇。 2014年,在同一地点,他们发现只有来自104个物种的2737个人。

自2013年初步调查结果以来,该集团每年都安装了更多的陷阱。 与几所大学的研究人员合作,社会成员正在寻找与天气,植被变化和其他因素的相关性。 没有出现任何简单的原因。 Sorg说,即使在植物多样性和丰富度提高的保护区,“昆虫数量仍然暴跌。”

生物多样性的气象站

德国的研究人员希望开发一套自动传感器,通过模式识别,DNA和化学分析,监测植物,动物和真菌的丰度和多样性。

1天空扫描仪 检测鸟类,蝙蝠, 和大型昆虫 5录音机 检测鸟类, 青蛙和昆虫 6蛾扫描仪 检测夜晚 - 飞虫 7气味探测器 检测植物, 动物和土壤 - 居住生物 2花粉收集器 检测植物 和真菌孢子 3麻痹陷阱 检测昆虫 4相机陷阱 检测地面 - 住宅动物 1 2 7 3 4 6
V.ALTOUNIAN / SCIENCE

保护区周围的土地利用变化可能发挥作用。 “我们已经失去了大量的栖息地,这肯定导致了所有这些下降,”古尔森说。 “如果我们将所有的自然栖息地转变为小麦和玉米地,那么这些地区几乎没有生命。” 随着田地的扩大和灌木丛的消失,孤立的栖息地岛屿可以支持更少的物种。 在剩余的牧场上增加肥料有利于草地上的许多昆虫喜欢的各种野花。 当发展取代农村时,街道和建筑物会产生光污染,导致夜间昆虫误入歧途并中断其交配。

已经涉及蜂群普遍崩溃的新烟碱类杀虫剂是另一个主要嫌疑人。 它们于20世纪80年代引入,现在是世界上最受欢迎的杀虫剂,最初被认为是相对良性的,因为它们通常直接施用于种子而不是喷洒。 但因为它们是水溶性的,所以它们不会留在使用它们的地方。 Goulson及其同事在2015年报告说,处理过的田地旁的野花花蜜和花粉的新烟碱类浓度高于作物。 虽然最初的安全性研究表明,允许水平的化合物不能直接杀死蜜蜂,但它们确实会影响昆虫的导航和交流能力,根据后来的研究。 研究人员在野生孤蜂和大黄蜂中发现了类似的效果。

关于这些化学物质如何影响其他昆虫知之甚少,但对寄生蜂的新研究表明这些影响可能很大。 那些孤独的黄蜂在生态系统中扮演着多重角色 - 作为传粉者,其他昆虫的捕食者,以及大型动物的猎物。 来自德国雷根斯堡大学的一个研究小组在2月的科学报告报告说,将黄蜂Nasonia vitripennis暴露于1纳克的一种常见新烟碱类物种 ,使交配率下降了一半以上,并降低了雌性寻找宿主的能力。 德国斯图加特自然历史博物馆的昆虫学家Lars Krogmann说:“从种群的角度来看,这就好像[暴露的]昆虫已经死了”,因为它无法产生后代。

然而,没有人可以证明杀虫剂是造成这种下降的原因。 “没有关于杀虫剂水平的数据,特别是在自然保护区,”索格说。 他说,该小组试图找出在保护区附近的田地中使用了哪种农药,但事实证明这很难。 古尔森说,“我们根本不知道克雷费尔德数据中的驱动因素”。 “这不是一个实验。它是对这种大规模衰退的一种观察。数据本身就很强大。了解它并知道该怎么做是很困难的。”

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克雷菲尔德昆虫学会的藏品包含数百万个昆虫标本。

©ENTOMOLOGISCHER,KREFELD

如果干净的挡风玻璃有任何迹象,德国的悬停苍蝇,飞蛾和大黄蜂造成麻烦的因素可能在其他地方有效。 自1968年以来,位于英国哈彭登的农业研究中心Rothamsted Research的科学家们已经开始使用吸水陷阱系统 - 12米长的吸管向天空指向。 设置在田间监测农业害虫,陷阱捕获碰巧飞过它们的各种昆虫; Rothamsted昆虫调查的负责人詹姆斯贝尔说,他们“有效地颠倒了每周7天,每天24小时不间断的胡佛,不断采集空气来迁移昆虫。”

1970年至2002年间,英格兰南部陷阱中捕获的生物量没有显着下降。 然而,苏格兰南部的渔获量在同一时期下降了三分之二以上。 贝尔指出,在研究开始时,苏格兰的总体数字要高得多。 他说,在战后农业和土地使用方面发生戏剧性的变化之后,到1970年,英格兰南部的大部分[昆虫]丰富已经失去了。

英格兰南部的稳定捕捞量部分是由于蚜虫等害虫的持续水平,当它们的昆虫捕食者被移除时,它们可以茁壮成长。 这些物种可以利用各种环境,移动很远的距离,每年繁殖多次。 有些甚至可以从杀虫剂中获益,因为它们能够迅速繁殖以产生抗性,而它们的捕食者则会下降。 “所以很多昆虫会做得很好,但我们喜爱的昆虫可能不会,”布莱克说。

其他更明显的生物可能会感受到昆虫损失的影响。 在北美和欧洲,吃云雀,燕子和雨燕等飞虫的鸟类数量急剧下降。 Nocera说,栖息地丧失肯定会发挥作用,但将他们联系在一起的显而易见的因素是他们的饮食习惯。

一些有趣的,虽然是间接的,线索来自一个罕见的生态宝藏:数十年的分层鸟类粪便。 Nocera和他的同事一直在探讨加拿大各地的废弃烟囱,其中烟囱雨棚已经建立了几代人的巢穴。 从粪便中,他和他的同事们可以重建鸟类的饮食,这些鸟类几乎只吃掉被机翼捕获的昆虫。

这些层揭示了20世纪40年代滴滴涕引入时鸟类饮食的显着变化。 甲虫的比例仍然下降,表明这些鸟类正在吃较小的昆虫 - 并且每次捕获的卡路里更少。 在20世纪70年代禁止滴滴涕之后,甲虫部分的比例再次略有增加,但从未达到其早期水平。 Nocera说,缺乏关于昆虫种群的直接数据令人沮丧。 “这一切都是相关的。我们知道昆虫种群可能会改变,造成我们现在的人口减少。但我们没有数据,我们永远不会,因为我们不能及时回归。”

Sorg和Wägele同意。 “我们深感遗憾的是,20年或30年前我们没有设置更多的陷阱,”索格说。 他和其他Krefeld社团成员正在与Wägele的团队合作开发他们希望他们早先拥有的东西:他们希望将自动监测站系统将录音,摄像机陷阱,花粉和孢子过滤器以及自动昆虫陷阱结合到一个“生物多样性气象站“。 他们希望使用自动测序和遗传条形​​码来分析昆虫样本,而不是繁琐的手工分析。 这些数据可以帮助查明导致下降的原因 - 以及扭转它的努力可能最有效。

索格说,关注EO Wilson所说的“管理世界的小事”是值得的。 “我们不会消灭所有的昆虫。这是无稽之谈。脊椎动物会先死亡。但我们可能对生物多样性造成巨大破坏 - 损害我们的伤害。”

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