归根结底,我们只能自己做出选择。我们已经承受了太多,如果我们现在终于决定要维护我们的“知情权”,并且明白别人在要求我们冒一些愚蠢可怕的风险,那么我们就不该再接受那些人的建议、不该让有毒的化学物质充斥这个世界了。我们应该四处看看,是否还有别的道路可以选择。
除了用化学手段防控昆虫之外,我们的确还有大量奇妙的选择。有的已投入使用,并取得了辉煌胜利;其他一些还在实验室测试阶段;还有一些目前只是想象力丰富的科学家头脑中的一些想法,等着机会来临并投入测试。这些手段都有一个共同点:它们都是一些生物手段,建立在对人类试图防控的那些生命有机体以及这些生命所属的生命网络的了解之上。生物学中的多个分支领域的专家,都在为之贡献自己的力量,包括昆虫学家、病理学家、遗传学家、生理学家、生物化学家、生态学家,他们都将自己的毕生所学,还有他们的灵感创意、奇思妙想,倾注到了生物控制这一崭新的学科中。
“也许我们可以把一门科学比成一条河流,”约翰霍普金斯大学的生物学家卡尔·P.斯旺森(Carl P.Swanson)说道,“在一开始,这条河流的源头隐隐约约、毫不起眼。它既有平缓的浅滩,也有湍急的水流。既有枯竭的时候,也有满溢的时候。不少研究人员的辛勤工作,给它带来了动力。其他思想的支流,给它提供了补给。不断推向深入的概念和归纳,让这条河流变得更深、更广。”
现代意义上的生物控制科学也是同样。在一个世纪之前,这一学科就隐隐约约地在美国崭露头角。当时,科学家第一次试图引入一些农业害虫的天敌。这一学科有时似乎进展缓慢,有时似乎毫无进展,但由于能时不时地受到某个辉煌成就的推动,逐渐加快了速度,也有了动力。20世纪40年代,当应用昆虫学的研究人员被新出现的杀虫剂弄得眼花缭乱、抛弃了所有的生物控制措施、转而踏上“化学控制的踏车”时,这条河流也就进入了干涸期。创造一个没有昆虫的世界的目标渐渐远去。现在,毫不顾忌、毫无限制地使用化学物质,对人类自己而非昆虫带来了更大的威胁。随着这点越来越明显,生物控制科学的大河终于再次流动起来,各种新思维就像涓涓细流汇入其中。
在这些防治新手段中,最有意思的一些就是试图利用这种生物自身的力量对付它们自己——利用昆虫的生命驱动力,使其走上毁灭之路。在这些方法中,最引人注目的是美国农业部昆虫研究所主任爱德华·尼普林博士(Dr.Edward Knipling)及其同事研发的“雄性绝育术”。
约25年前,尼普林教授提出了一个独一无二的昆虫控制方法,令他的同事们大吃一惊。他的理论是,如果可以给大量昆虫绝育,然后将这些昆虫放归自然,那么在某些条件下,这些绝育的雄性昆虫,会在和野外的正常雄性昆虫竞争时占得先机。通过反复投放已绝育的昆虫,雌性昆虫只能产下未受精的卵,久而久之,这种昆虫就会彻底灭绝。
官方对这一提议迟迟不决,科学家也持怀疑态度。但尼普林博士一直没有放弃自己的想法。在进入测试环节之前,还有一个重要问题需要解决——必须找到一种实际可行的昆虫绝育法。从学术上说,只要将昆虫暴露在X光下,就能让它绝育。1916年,一位名叫G.A.朗纳(G.A.Runner)的昆虫学家报告,通过这种方法,能对烟草甲虫成功施行绝育。自那时起,这种方法就广为人知了。而20世纪20年代后期,赫尔曼·穆勒(Hermann Muller)在X光引发突变方面的开创性研究,又给研究人员打开了一片思想的新天地。到20世纪中叶,据多位研究人员报告,通过X光视线和伽马视线,至少能对十来种昆虫施行绝育。
但这些仍然停留在实验阶段,离实际应用还有很长的路要走。1950年前后,尼普林正式启动了一个重大项目,旨在将昆虫绝育作为一种武器,消灭骚扰美国南方牲畜的一大害虫——螺旋蝇。雌性螺旋蝇会把卵产在温血动物的裸露伤口上。孵化出来的幼虫是一种寄生虫,以宿主的肉为食。一头成年的阉牛在10天中就会遭受严重感染并死亡,美国每年因此遭受的损失预计有4000万美元。野生动物的死亡数量更难统计,但一定很多。在德克萨斯州的一些地区,几乎没什么鹿了,就是因为螺旋蝇。螺旋蝇是一种热带或亚热带昆虫,生活在南美洲、中美洲和墨西哥、美国的西南地区。然而,1933年前后,这种生物意外侵入了佛罗里达州,那儿的气候能让它顺利过冬并繁衍后代。它们甚至还蔓延到了阿拉巴马州和乔治亚州南部。很快,美国东南各州的畜牧业,开始遭受每年2000万美元的损失。
多年以来,德克萨斯农业局的科学家们已经收集了大量关于螺旋蝇的生物信息。1954年,在佛罗里达岛屿上进行了一些初步的野外研究后,尼普林博士准备全面测试这一理论。为此,他和荷兰政府取得了联系,前往加勒比群岛的库拉索岛,这个岛屿和南美大陆之间,至少隔着50公里的海水。
自1954年8月开始,在佛罗里达农业局的一个实验室中培养并绝育的螺旋蝇被空运到了库拉索,并以每周400平方英尺的速度,从飞机中投放到岛屿上。试点区山羊身上的螺旋蝇卵团的数量,几乎立即出现了下降,并且其受精卵的比例也出现了回落。仅在空投螺旋蝇的7周之后,牲畜身上再也找不到一个卵团了。库拉索岛上的螺旋蝇,被彻底消灭了。
库拉索岛实验获得的成功轰动一时,吊足了佛罗里达家禽饲养者的胃口。他们也渴望取得这样的成功,免受螺旋蝇之害。尽管相对来说困难重重——佛罗里达州是小小的库拉索岛的300倍大,然而,1957年,美国农业部和佛罗里达州政府联手,为这次除害行动拨出了资金。这一行动包括:在一个特殊的“螺旋蝇工厂”中,每周培养5000万螺旋蝇;然后动用20架轻型飞机,按照预设的飞行模式,每天飞行5-6小时。每架飞机中有1000个纸盒,每个纸盒中有200至400只已经照过辐射的螺旋蝇。
1957至1958年的冬季格外寒冷,零度以下的气温控制了佛罗里达北部,给启动这个项目创造了一个绝佳的机会。因为野生螺旋蝇的数量减少了,并被限制在了一小块地区中。17个月后项目完成时,35亿只人工培养、并已绝育的螺旋蝇,被投放到了整个佛罗里达州以及乔治亚州和阿拉巴马州的部分地区。最后一起螺旋蝇造成的动物伤口感染出现在1959年2月。在随后的几周中,人们又捉到了几只成年螺旋蝇。之后再也没有发现螺旋蝇的踪迹。消灭螺旋蝇的任务,在美国东南部宣告成功——这一胜利体现了科学创造力的巨大价值以及严密的基础研究、毅力和决心的重要作用。
现在,密西西比州希望设立隔离屏障,防止螺旋蝇从西南地区再次进入,那儿是螺旋蝇的重灾区。考虑到这一地域面积辽阔,且墨西哥的螺旋蝇有可能再次入侵,根除西南地区的螺旋蝇,必然是一个格外艰巨的任务。然而事关重大,并且农业部似乎打算近期在德克萨斯州以及西南部其他受到螺旋蝇感染的地区试行某个项目,这个项目的目标是,至少能将螺旋蝇的数量控制在一个很低的水平。
消灭螺旋蝇所取得的辉煌成就,激起了人们用同样方法对付别的昆虫的兴趣。当然,这一技术并不适用于所有昆虫,因为能否成功取决于一种昆虫的生活史细节、种群密度、对辐射的反应等诸多细节。
英国已开始着手进行相关实验,希望能用这种方法对付罗德西亚的采采蝇。这种昆虫感染了非洲约1/3的地区,给人类健康造成了威胁,并导致稀树草原中450万平方公里的土地无法发展畜牧业。采采蝇和螺旋蝇的生活习性截然不同。尽管可以用辐射方法给它们绝育,但在应用这一方法之前,还有一些技术难题亟待解决。
英国研究人员已经测试了大量其他昆虫对辐射的敏感性。通过在夏威夷进行的一些实验以及在偏远的罗塔岛上进行的野外试验,美国科学家已在瓜蝇和东方及地中海果蝇方面,取得了一些鼓舞人心的早期研究成果。他们也对玉米螟和蔗螟进行了测试。一些引发疾病的昆虫,也有可能通过绝育实现控制。一位智利科学家指出,尽管喷洒了杀虫剂,他的国家中仍然有疟蚊。只有投放已经施行绝育的雄性疟蚊,才能给予这些需要根除的害虫最后一击。
由于通过辐射施行绝育存在明显困难,人们开始寻找一种能够取得类似成果、但操作更简便的方法。目前,研发化学绝育剂已经成了一股热潮。
现在,美国农业部佛罗里达州奥兰多市实验室的科学家们,正在通过将一些化学物质添加到食物中,给实验室乃至一些野外试点的家蝇施行绝育。1961年,在佛罗里达群岛中的一个岛屿中进行的实地测试中,一个苍蝇群落在5周内就被消灭殆尽了。苍蝇当然会从附近的岛屿再度飞来,但作为一个试点,这次试验非常成功。农业部为这一方法的光明前景感到无比振奋,这点很容易理解。首先,正如我们所见,现在杀虫剂已经无法控制家蝇了。我们无疑需要一种全新的控虫方式。通过辐射法给昆虫绝育的一大问题是,不仅需要人工养殖昆虫,而且必须投放比野外更多的已绝育雄性昆虫。螺旋蝇可以采用这个办法,因为它们的数量不多。但投放1倍多的家蝇,必然会遭到强烈反对,哪怕这只是暂时措施。而化学绝育剂可以混入诱饵中,然后投放到苍蝇的自然环境中。食用这种饲料的苍蝇都会绝育,随着时间的推移,绝育的苍蝇会占大多数,最后它们就会因为无法繁殖而灭绝。
测验化学物质的绝育效果,比测验化学物质的毒性难度更高。评估一种化学物质,需要30天时间——尽管我们可以同时进行若干其他试验。从1958年4月到1961年12月,奥兰多实验室先后筛查了数百种化学物质的绝育效果。其中有少量化学物质貌似很有希望,令农业部很满意。
现在,农业部中的其他实验室,也开始研究这个问题,测试化学物质作用于厩螫蝇、蚊子、棉铃象甲以及各种果蝇的效果。目前这一切仍在试验阶段,但开展化学绝育剂研究几年来,已经取得了重大进展。从理论上说,它有许多吸引人的特性。尼普林博士指出,有效的化学绝育剂“也许完胜最好的杀虫剂”。假设一下,如果100万只昆虫每代能繁殖5倍,而杀虫剂能杀死90%的昆虫,那么3代之后,还剩下12.5万只。作为对比,在接触了一种造成90%绝育的化学物质后,3代之后活下来的昆虫只有125只了。
但从另一方面来看,事实上有的绝育剂属于强效化学物质。但幸运的是,至少在早期阶段,大多数研究化学绝育剂的人似乎已经注意到,我们需要找到安全的化学物质和安全的使用方法。然而,到处都有人在提议,可以从空中喷洒这些化学绝育剂。比如说,喷洒在舞毒蛾幼虫会食用的树叶上。在没有全面研究其危害之前,就进行实际操作,是极不负责的。如果我们不时刻谨记化学绝育剂的潜在危险,我们很可能会陷入比杀虫剂更大的麻烦之中。
目前测试的绝育剂大致可分成两类,它们的作用方式都很有趣。第一类绝育剂和细胞的生命进程,或者说新陈代谢密切相关,即,它们和细胞或组织需要的某种物质极为相似,因此生命有机体把它们误认为是代谢物质,并试着让它们参与正常的生长过程。但一遇到具体细节,就出了问题,因此,这一过程被迫停止。这类化学物质叫做抗代谢物。
第二组绝育剂包括作用于染色体的化学物质,很可能会影响基因化学物质、导致染色体断裂。这种化学绝育剂属于烷基化剂,活性很强,会破坏细胞、损坏染色体、造成基因突变。伦敦切斯特比蒂研究所的彼得·亚历山大博士(Dr.Peter Alexander)认为,“任何一种能够给昆虫绝育的烷基化剂,都有可能是强效的基因诱变剂或致癌物质。”亚历山大博士认为,在生物控制中大量使用这些化学物质,有可能“遭到最强烈的反对”。因此,人们希望,这些目前处于实验室测试阶段的特殊化学物质,永远不会真正投入使用,希望我们能发现其他针对目标昆虫的安全有效的化学物质。
在近期的一些研究中,还出现了一些有趣的方法,也是从昆虫自己的生命过程中寻找消灭昆虫的武器。昆虫会分泌各种毒液、诱引剂、驱逐剂。这些分泌物的化学性质是怎样的?我们能否把它们用作选择性的杀虫剂?康奈尔大学和其他地方的科学家,正在通过研究许多昆虫自保避敌的防御机制和昆虫分泌物的化学结构,寻找这些问题的答案。有的科学家正在研究所谓的“保幼激素”——一种阻止幼虫进行新陈代谢、生长发育的强力物质。
也许目前昆虫分泌物研究取得的最有用的成果,就是诱引剂的开发。自然再次给我们指明了方向。舞毒蛾就是一个特别引人入胜的例子。雌性舞毒蛾身体过于沉重,无法飞翔。它生活在地面上或地面附近,在低矮植物周围拍打翅膀,或沿着树干爬行。相反,雄性舞毒蛾是飞行能手,即便隔着遥远的距离,仍然会被雌蛾某一特殊腺体分泌的气味所吸引。多年来,生态学家一直在利用这种现象:他们费尽心思地从雌蛾体内提取这种性诱引剂,然后在昆虫分布边缘地带设置的陷阱中使用这种物质,以测量特定地域中的舞毒蛾数量。但这样做成本很高。除了东北数州有大量舞毒蛾出没外,舞毒蛾的数量有限,不足以提供充足的诱引剂,所以必须从欧洲进口手工收集的雌蛹,有时每个雌蛹的价格高达0.5美元。因此,在努力了几年之后,农业部的化学家们最近成功地分离了诱引剂,这是一个巨大的突破。在取得这一发现之后,科学家们又从蓖麻油的组成成分中,成功发现了一种类似的合成物质。显然,这种物质不仅能骗过雄蛾,还和天然的雌蛾分泌物一样有吸引力。只需在每个捕虫器中放1微克(1/1000000克)就行了。
这一切并非只有学术价值,因为新型的、经济的“树虫杀”不仅能用于昆虫数量普查,也能用于昆虫防控工作。好几种别的物质可能更有诱惑,目前正在测试中。在一个可称为心理战争的实验中,研究人员将诱引剂和一种颗粒物质混在一起,并用飞机投放这种混合物。这样做的目的是迷惑那些雄蛾,改变它们的正常行为,让它受到大量类似气味的混淆,无法辨别出真正雌蛾散发的气味。一些旨在欺骗雄蛾和假雌蛾交配的实验,也采用了这种方法。在实验室中,研究人员曾将浸泡过诱引剂的木片、蛭石和其他没有生命的小东西,引诱雄性舞毒蛾和木片、进行交配。至于这种将雄性交配本能引向无法繁殖的渠道,是否真能减少舞毒蛾的数量,尚未测试出结果,但这是一种有趣的可能性。
舞毒蛾诱引剂是第一种人工合成的昆虫性诱剂,但也许马上会研制出别的性诱剂。为了找到可以人工仿效的诱引剂,科学家们正在对一系列农业害虫进行研究。其中对麦瘿蝇和烟草天蛾的研究,已经获得了令人鼓舞的成果。
目前针对好几种昆虫,已经采用结合诱引剂和有毒物质的防治手段。政府机构的科学家已经研发出了一种叫做诱虫醚的诱引剂,雄性东方果蝇和瓜蝇对这种诱惑无法抗拒。在日本以南450英里的小笠原群岛的一些试验中,还结合使用了这种诱引剂和有毒农药。人们把浸过两种化学物质的小片纤维板,空投在整个列岛上,以诱杀雄蝇。这个“消灭雄性”计划从1960年开始实施。一年之后,据农业部估计,99%的蝇虫已被消灭。和传统的大量喷洒杀虫剂相比,这一方法似乎具有显著优势。使用农药是有机磷化学物质,这些物质被局限在纤维板的范围之内,不可能被其他野生生物误食。而且其残留物会很快蒸发,并不会对土壤或水源造成污染。
但并非所有昆虫之间的交流都是通过具有诱惑或驱散作用的气味进行的。声音也可能是一种警告或诱惑。有的飞蛾能听到蝙蝠在飞翔时持续发出的超声波(其作用是:作为一种雷达系统,引导蝙蝠在黑暗中飞行),这样它们就能避开蝙蝠的追捕。寄生蝇靠近时发出的翅膀扇动声,能向叶蜂发出警告,促使它们挤在一起进行自我保护。另一方面,某种钻木昆虫发出的声音,使它们的寄生虫能够找到它们。对于雄性蚊子来说,雌性蚊子的翅膀拍动声,就像塞壬之歌一样充满诱惑。
昆虫这种探测声音并做出相应反应的能力,对我们有用吗?有什么用?尽管相关研究仍然处于实验阶段,但非常有趣。目前通过播放雌蚊飞行声音的录音吸引雄蚊的实验,已经取得了初步成功。雄蚊被诱引到电网上并电死了。在加拿大,研究人员以玉米螟和小地老虎蛾作为实验对象,测试了超声波的驱逐效果。两位研究动物声音的专家——夏威夷大学的休伯特·弗林斯教授(Hubert Frings)和梅布尔·弗林斯教授(Mable Frings)相信,只需找到“开锁的钥匙”,并应用已有的大量关于昆虫声音收发的知识,就能很快发现通过声音影响昆虫行为的可操作方式。驱逐声也许比诱引剂更有应用前景。两位弗林斯教授最著名的发现是,椋鸟在听到同伴的绝望叫声的录音后,会惊慌地四下逃窜。也许对昆虫来说也是这样。对业内人士来说,这些可能性似乎非常真实。至少有一家大型电子公司正准备建立一个实验室,对其进行试验。
人们也在做实验,研究能否利用声音直接杀死昆虫。超声波能杀死试验箱中的所有孑孓。然而,它也会杀死其他的水生生物。在其他实验中,空中的超声波在短短几秒钟内就杀死了绿头苍蝇、粉虱和传播黄热病的蚊子。所有这些试验,都是朝着昆虫控制全新理念所迈进的第一步。也许有朝一日,电子学的奇迹能让这些方法都成为现实。
这一全新的生物控制昆虫法,并非仅仅涉及电子学、伽马视线,以及人类那富有创造性的大脑所发明的其他事物。有的方法具有悠久的历史,其根据就是,昆虫与人类一样也会得病。细菌感染会像古时的瘟疫一样,毁灭整个昆虫种群。病毒会让大批昆虫生病死亡。早在亚里士多德的时代之前,人们就已经知道,昆虫也会得病。中世纪的诗歌曾记录过桑蚕感染的各种疾病。巴斯德就是在研究桑蚕所患疾病时,对传染病的原理有了一些最初步的认识。
昆虫不但会受到病毒和细菌的困扰,也会受到真菌、原生生物、微型蠕虫和其他肉眼无法看到的微生物的侵扰,它们大多数是人类的朋友。因为微生物不仅包括致病生物体,也包括那些分解废弃物质、让土壤更肥沃的生物体,以及参与发酵、硝化作用等无数生物进程的生物体。为什么不能让它们帮助我们控制昆虫呢?
第一个想到这样利用微生物的人,是19世纪的动物学家埃黎耶·梅契尼可夫[1]。在19世纪末和20世纪上半叶,用微生物进行昆虫控制的设想逐渐形成了。在20世纪30年代后期,人们发现日本金龟子会得乳白病,乳白病是一种芽孢杆菌引起的。这为可以通过将疾病引入昆虫生活的环境中、以进行虫控的理论,提供了第一个真凭实据。这种利用细菌进行虫控的经典做法,在美国东部已有悠久历史,正如我在第7章中介绍的那样。
现在,人们对芽孢杆菌中的另一种细菌——苏云金杆菌寄予了很高的期望。1911年,这种细菌首次在德国图林根州被人发现。人们发现,这种细菌会导致面粉蛾幼虫爆发致命的败血症。这种细菌实际上是通过其毒性而不是疾病杀死害虫的。在这种无性杆菌中,除了孢子之外,还伴生着一种特殊的晶体,这种晶体中有一种对某些昆在加拿大和美国的东部林区,存在蚜虫和舞蛾等森林害虫,细菌杀虫剂可能是解决这些问题的好办法。1960年,美加两国都开始用苏云金芽孢杆菌进行野外实地研究,并已取得了一些鼓舞人心的早期成果。在佛蒙特州,细菌控制的最终成果,和DDT一样好。目前的主要技术难题是,如何找到一种能将细菌芽孢粘附在常绿植物针叶上的溶液。粘附在庄稼上没有问题,就算用药粉也行。在各种蔬菜上已经试用了这种细菌杀虫剂,特别是在加州。
与此同时,关于病毒防控昆虫的研究也在开展——尽管没有那么引人注目。在加利福尼亚的各处农田中,人们将一种和杀虫剂同样致命的物质,喷洒在苜蓿幼苗上,以对付破坏性极强的苜蓿粉蝶。这种方法需要从染上病毒并死亡的粉蝶尸体中提取病毒。5只死亡粉蝶的尸体中提取的病毒,就足以治理1亩苜蓿田了。事实证明,在一些加拿大林区,一种可以控制松树叶蜂的病毒非常有效,现在它已经取代杀虫剂了。
捷克斯洛伐克的科学家们正在研究,如何用一种原生生物对付结网毛虫和其他害虫。美国人发现,一种原生生物寄生虫能降低玉米螟的产卵能力。
对一些人来说,微生物杀虫剂这个术语,会让他们联想到危及其他生物的细菌大战的场面。但这并非事实。和化学物质不同,昆虫病原体只针对既定目标,对其他所有生物无害。杰出的昆虫病理学专家爱德华·斯坦因豪斯博士(Dr.Edward Steinhaus)特别强调,“没有一个经过验证、记录在案的例子表明,有哪一种昆虫病原体,会导致脊椎动物感染疾病,无论是在实验室中还是野外。”那些昆虫病原体都很“专一”,它们只会影响少数几种昆虫——有时只影响一种昆虫。从生物学上来说,它们并不属于能够导致高等动物或植物患病的有机体。此外,斯坦因豪斯博士还指出,自然界中,昆虫疾病大爆发永远只会局限于昆虫的世界中,既不会影响宿主植物,也不会影响以它们为食的动物。
昆虫有许多天敌——不但包括多种微生物,也包括其他昆虫。一般认为,伊拉斯谟斯·达尔文(Erasmus Darwin)[2]于1800年前后首次提出,可以通过促进天敌成长,控制某种昆虫。这是第一个全面实施的生物控制方法,也许正因如此,这种以一种昆虫对付另一种昆虫的模式,被很多人误以为是取代化学农药的唯一方式。
在美国,传统的生物控制真正开始于1888年。当时一心研究昆虫学的探索者越来越多,阿尔伯特·科贝利(Albert Koebele)就是其中的一位。他专程前往澳大利亚,寻访吹绵蚧的天敌,因为吹绵蚧给加州柑橘产业带来了毁灭性的威胁。正如我们在第十五章提到的那样,这一计划获得了辉煌的成功。在接下去的一个世纪中,人们将满世界地寻找昆虫天敌,以控制那些不请自来地侵入我们国境的昆虫。总共约有100种捕食性昆虫和寄生虫,被成功引入美国。除了科贝利引入的澳洲瓢虫外,人们还成功引进了其他昆虫。一种从日本引进的黄蜂,已完全控制住了一种侵袭东部苹果园的昆虫。偶然从中东传到美国的苜蓿斑蚜的几种天敌,拯救了加州的苜蓿产业。舞毒蛾的寄生虫和天敌,也很好地控制了舞毒蛾。同样,钩土蜂很好地控制了日本金龟子。据估算,对蚧壳虫和水蜡虫施行的生物控制,每年为加州节省了数百万美元——事实上,据加州一位首屈一指的昆虫学家保罗·德巴赫博士(Dr.Paul De Bach)估计,加州400万美元的生物控制投入,产生了1亿美元的收益。
在世界各地的约40个国家中,通过引入害虫的天敌而成功实现生物控制的例子不胜枚举。和化学控制相比,生物控制的优势显而易见:相对廉价、永久有效、不会留下残余毒物。然而生物控制却很少得到支持。在美国各州中,像加州一样具有正式生物控制计划的州县,可谓凤毛麟角。很多州县甚至没有一位专门投身于生物控制的昆虫学家。也许正是因为缺乏支持,通过昆虫天敌进行生物控制的方法,在具体实施时还欠缺科学上的严密性:关于这种方法对昆虫种群影响的准确研究很少,投放的天敌的数量也并不精准,而精准与否有可能决定着成败。
捕食性昆虫及其猎物都不是单独存在的,而是存在于一个巨大的生物网络之中,因此我们需要考虑到所有因素。也许林区中更适合实施传统的生物控制措施。现代的农田都是高度人工化的,和自然界的安排迥然不同。但森林是另一个世界,它更接近于自然环境。人类对森林的帮助和干涉相对最少,因此自然可以大行其道,建立一个复杂精妙的制衡系统,保护森林免受昆虫过度破坏。
美国的林业专家似乎认为,生物控制的重点,就是引入害虫的寄生虫和天敌。加拿大人的思路更加开阔一些,而一些欧洲人走得最远,他们的“森林卫生学”已经发展到了令人惊叹的程度。在欧洲林业学家的眼中,鸟儿、蚂蚁、森林蜘蛛、土壤细菌和那些树木一样,都是森林的组成部分。林业学家接触一片新的森林时,会小心翼翼地将这些保护性因素都融入其中。促进鸟类生存繁衍,就是他们首先采取的措施之一。在现代的密集型农业格局中,空心的老树被砍倒了。啄木鸟和其他在树上筑巢的鸟儿也随之失去了家园。巢箱弥补了鸟巢的不足,使鸟儿回到了森林中。还有一些专门为猫头鹰和蝙蝠准备的巢穴,让它们能接替白天捕食昆虫的小型鸟类,继续在夜间捉虫。
但这只是开始。不少在欧洲森林中实施的控虫项目都很有意思,包括利用森林红蚂蚁捕食昆虫。不幸的是,北美并没有这种蚂蚁。约25年前,维尔茨堡大学的卡尔·格斯瓦尔德教授(Prof Karl Gosswald),研发过一个培育这种蚂蚁并建立蚁群的计划。在他的指导下,在德意志联邦共和国的90个试验地区,建立起了一万多个红蚁群落。意大利和其他国家也采用了格斯瓦尔德博士的方法,建立了蚂蚁农场,以供森林投放。比如,在意大利中部的亚平宁山脉,为保护再生林区,建立了数百个蚂蚁农场。
“当森林能获得鸟类和蚂蚁以及一些蝙蝠和猫头鹰的联合保护时,森林的生态平衡已经大大改善了。”德国莫尔恩市的一位林业专家海因茨·鲁普特肖芬(Dr.Heinz Ruppertshofen)说道。他相信,单单引入一种天敌或寄生虫,不如培育一大批树木的“天然伴侣”那么有效。
莫尔恩森林中的新建蚂蚁聚居点,都用铁丝网围了起来,以免蚂蚁遭到啄木鸟袭击而死亡。因此,在一些试点地区,尽管啄木鸟的数量在10年中增加了400%,但蚁群的数量并未减少。因为啄木鸟转而啄食树上的有害毛毛虫,以此减少自己的损失。大量保护蚁群(还有鸟巢)的工作,都是当地学校的一些10-14岁的孩子完成的。成本非常低廉,而好处是永久性地保护了这片森林。
关于鲁普特肖芬博士的研究,还有一点也特别有意思:他还利用了蜘蛛,在这方面他可以说是一个先驱者。尽管记载蜘蛛种类和自然史的文献不少,但它们都是零碎分散的,而且并没有考虑蜘蛛在生物控制方面的价值。在已知的22000种蜘蛛中,760种产于德国本地(2000种产于美国)。德国森林中生活着29个蜘蛛家族。
对林业专家而言最重要的信息是,蜘蛛建造怎样的巢穴。编织轮形蛛网的蜘蛛是最重要的,因为它们织的蜘蛛网很密,能逮住所有飞过的昆虫。十字园蛛的一张大网(最大直径有16英寸)上,约有12万个黏性网结。在一只蜘蛛18个月的生命中,平均能消灭2000只昆虫。一片生态良好的森林中,每平方米有50到150只蜘蛛。如果少于这个数目,可以通过收集并投放含有蜘蛛卵的袋状虫茧进行弥补。横纹金蛛(美国也有这种蜘蛛)的3个虫茧,能孵化出1000只蜘蛛,这些蜘蛛能捕食约20万只飞虫,鲁伯特博士说道。而小巧精致的小车轮网蜘蛛会在春天繁殖出来,它们非常重要,他说,“它们会一起合作,在树梢上建起一个伞状网,保护新长出的小树枝不受到会飞的昆虫的残害。”随着那些小蜘蛛蜕皮生长,这个网也会逐渐变大。
加拿大生物学家也在进行类似的研究,尽管他们遇到了一些困难。因为,北美森林大部分是天然形成、而非人工种植的,因此能维护健康森林系统的物种,也不尽相同。加拿大森林的重点物种是小型哺乳动物,在控制某些昆虫——特别是那些生活在森林地面层松软的泥土上的昆虫——方面,它们特别有效。这些昆虫中有一种是锯蝇。雌锯蝇的尾部有一个锯子状的产卵器,雌蝇用它刺破常绿植物的针叶并产卵。最后,孵化的幼虫会掉在地面上,在美国落叶松沼泽的泥炭层或者云杉或松树底下的枯枝败叶中形成虫茧。但在森林地表之下,是一个遍布着密密麻麻的地下通道的世界,这些地下通道是各种小型哺乳动物挖出来的,包括白足鼠、野鼠和各种地鼠。在所有这些小型穴居者中,属地鼠找到并吃掉的锯蝇茧最多。它们会把前足踩在茧上,咬开茧的尾部,就可以大快朵颐了。它们非常善于区分实茧和空茧。并且它们的胃口大得几乎找不到对手。一只野鼠一天能吃掉200个茧,而一只地鼠最多能吃掉800个茧,具体数量取决于地鼠的品种。从实验结果来看,这能除掉75%至98%的锯蝇茧。
纽芬兰岛上没有土生土长的地鼠,但到处都是锯蝇,因此迫切需要引进这些小型哺乳动物,也就不足为奇了。1958年,人们试着引进了锯蝇的头号天敌——假面地鼠。1962年,加拿大官员称,这次引进成功了。地鼠大量繁殖并扩张到了整个岛屿,在离投放点10英里远的地方,都已发现一些带有标记的假面地鼠。
如果愿意的话,林业专家能使用各种武器,保护并增强森林内部的各种天然联系。在森林中施行化学控制,充其量是一种权宜之计,并不能真正地解决问题。最糟糕的是,化学农药会杀死林间溪流中的鱼儿、导致昆虫泛滥成灾、破坏自然控制手段和我们试图引进的自然控制因素。鲁普特博士说,如果采用这样粗暴的手段,“森林中各种生命体的合作关系就会失衡,寄生虫引发的灾难将层出不穷,并且间隔时间越来越短……因此,我们必须终止这种不自然的操控,保护我们仅剩的最重要、也是最后的自然生活空间免受其害。”
人类必须和其他生物共享一个地球,为此我们发明的种种富有想象力和创造力的新控虫方法,都有一个永恒的主题。我们得意识到,我们在和生命体打交道。我们需要关注所有生物,它们面对的压力和抗压能力,它们的兴盛和衰败。只有将这些生命力量纳入考虑,并谨慎地将它们引向对人类有利的方向,我们才有希望实现人类和各种生物的和谐共处。
眼下流行喷洒农药,完全没有考虑到这些基本问题。化学物质的密集进攻就像穴居人挥舞的棍棒一样,是一种极为简陋粗糙的武器,它野蛮地向生态系统发起了袭击。这个生态系统从一方面来说脆弱不堪、极易损毁;但另一方面,也奇迹般地坚韧强悍,能用出人意料的方式发起反击。使用化学控制手段的人,忽略了生命这种惊人的能力,没有在他们试图扰乱的这种强大力量面前,体现出“高尚的气概”和人道主义的谦卑。
“自然控制”这个概念体现了人类的狂妄,它产生于生物学和哲学的尼安德特时代,认为自然就是为了给人类提供便利而存在的。绝大多数应用昆虫学的理念和做法,都源自于科学的蒙昧时代。值得我们警惕的是,这样原始的科学,却已经被最现代、最可怕的武器给武装起来了。在它们对付昆虫的同时,也在与整个地球为敌。对我们来说,这真是太可怕了。
注释
[1]埃黎耶·梅契尼可夫(Elie Metchnikoff,1845-1916):俄国微生物学家和免疫学家,曾获诺贝尔生理学或医学奖。虫——特别是形似飞蛾的鳞翅类昆虫的幼虫——剧毒的蛋白质。在吃下覆盖有这种毒素的叶片后,幼虫会瘫痪、停止进食、并很快死亡。从实际效果来看,幼虫会马上停止进食,这显然是一大优势,因为几乎在施药的同时,幼虫对庄稼的破坏就会立即停止。目前,美国有好几家公司已经开始大量生产这种含有芽孢杆菌孢子的化合物。多个国家已经展开实地研究,包括:法国和德国针对菜粉蝶的研究、南斯拉夫针对美国白蛾的研究、苏联针对黄褐天幕毛虫的研究。在巴拿马,相关测试从1961年就开始了,这种细菌杀虫剂也许能解决香蕉种植者面临的一种或多种严重虫害。在巴拿马,根蛀虫是香蕉树的一大害虫,根被虫蛀空的香蕉树,很容易被风吹倒。多年以来,狄氏剂是唯一一种能有效对付这种害虫的化学物质,但现在它已经引发了一连串灾难:根蛀虫产生了抗药性;这种化学物质还杀死了一些重要的捕食性昆虫,导致卷叶蛾出现增长。这种小而结实的蛾子的幼虫,会在香蕉表面留下疤痕。我们有理由相信,这种新型微生物杀虫剂,既能除灭卷叶蛾和根蛀虫,又不至于破坏自然界的平衡。
[2]伊拉斯谟斯·达尔文(Erasmus Darwin,1731-1802):英国医生、诗人、植物学家,查尔斯·罗伯特·达尔文的祖父。
聚合中文网 阅读好时光 www.juhezwn.com
小提示:漏章、缺章、错字过多试试导航栏右上角的源