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非洲象成种子“搬运工”之王

科普小知识2022-07-19 14:13:03
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一只肯尼亚大象正在吃无花果树的果实。资料来源:乔纳森和安吉拉·斯科特

非洲草原大象拥有当今最大陆动物的称号。现在,它显然创造了另一项新的土地记录:距离最远的种子“波特”。根据南非对大象粪便的一项新研究,这种厚皮动物能运送65公里外的种子。这个距离是热带草原鸟类传播种子距离的30倍,这表明大象在维持热带草原树木的遗传多样性方面发挥着至关重要的作用。

美国威斯康辛大学奥什科什分校的生态学家格雷格·阿德勒(Greg Adler)没有参与这项研究,他说:“这场运动的规模确实令人大开眼界。”他说:“这意味着大象无疑在非洲大草原生态系统的完整性中扮演着重要的角色。”

植物用水果吸引动物来吃,然后把它们的种子传播到新的地方。这不仅有助于扩大植物种群,也有助于防止幼苗与其父母竞争或受到任何可能在当地积累的病原体的攻击。

有幸被大型动物吃掉的种子将会在新的栖息地定居,并被包裹在一大块营养物质中。对某些物种来说,通过动物的消化道会增加种子发芽的机会。这里似乎还有其他好处,比如大象的粪便在某种程度上保护种子免受甲虫的侵害。

当凯瑟琳·邦尼还是南非开普敦大学的生态学研究生时,她对大象在运送种子中扮演的角色非常感兴趣。她曾经读到过,中美洲和南美洲森林中的大型水果落到地上并最终腐烂,因为吃这些水果的食草动物已经灭绝了。“我想,‘我们有自己的大型动物是多么幸运啊。”邦尼说,“我想开始探索他们做什么。"

以前在亚洲和非洲的研究表明,丛林大象可以吃大量不同的水果并传播它们的种子,但是关于非洲草原大象在种子传播中的作用的研究很少。

邦尼需要知道的第一件事是种子能在20米长的草原肠道中停留多久。在一周的时间里,她给生活在南非克鲁格国家公园附近的四头大象喂食水果。邦尼给大象喂瓜,因为这些水果较小、较软的种子相对容易与大象已经吃过的灌木水果的种子区分开来。

然后,饲养员每天都跟着大象,把它们的粪便装袋交给邦尼,邦尼在挑出数百公斤的粪便后数了数瓜子。晚上,邦尼自己收集每头大象的粪便。“这非常耗时而且不间断,”她说。Bunney最终发现大象在33小时内排出大部分种子,最长持续96小时。

经过研究人员的测量和计算,在非洲大草原的“搬运工”中,大象是种子传播距离的冠军。在世界上,候鸟排名第一。

下一步是找出草原大象能发出种子的距离。邦尼联系了一个名为“大象活着”的保护组织——作为其研究的一部分,该组织在大克鲁格国家公园的大象身上安装了追踪项圈。

利用38头大象8年的数据,邦尼计算了种子被移动不同距离的概率。对于任何给定的水果,大象会把一半的种子送到离食物点2.5公里的地方,而1%的种子会移动超过20公里。Bunney和她的同事在线报道了生物热带的研究结果。在极端的情况下,一粒种子可以传播65公里,例如,当一头公象长途跋涉寻找配偶时。

“这太神奇了。”巴西圣保罗州立大学的生态学家毛罗·盖莱蒂研究脊椎动物种子传播已有20多年,他说。Bunney推测种子可能会在纳米比亚传播得更远——在那里大象必须走很远才能找到水。相比之下,丛林大象传播种子的最长距离可能是五六公里。Bunney说,与草原大象相比,这些动物可能无法在很远的地方找到果实。

种子传播的世界纪录可能属于一只鸟。大多数鸟类不被视为长途搬运工,因为它们经常快速排泄种子以减轻体重。然而,一些又轻又粘的种子会附着在羽毛或腿上,进行长途旅行。去年的一项研究表明,候鸟消化道中的种子飞行了至少300公里。(赵茜·Xi)

中国科学新闻(2017-04-12第二版国际版)