生活在剛果共和國雨林中的大象和猩猩花了大量時間躲藏在陰影中——我們之前是這麼認為的。 透過無人機調查和人工智慧處理,科學家們發現了一個廣泛的網路,由樹木之間神秘地開闊的草地和莎草空地組成。 大象、猩猩和其他標誌性動物會光顧這些被稱為拜伊的泥濘場地(在當地土著巴阿卡人的語言中),以尋找重要的營養並維持其複雜的社交網路。 在衛星影像中可以看到眾多的遊樂場,人工智慧分析正在幫助研究人員更有效地找到它們。
對拜伊網路驚人規模的認識始於實地考察。 2021年5月,剛果共和國北部奧扎拉-科科阿國家公園的當地植物學家西爾萬·恩古馬帶領一個小研究團隊穿過雨林翠綠的箭根薯地。 當時是哈佛大學二年級研究生的埃文·霍克里奇與恩古馬一起尋找論文選題。 當他們行走時,森林中 150 英尺高的木棉樹和紅鐵木樹冠突然在一個空曠的草地上結束,其大小相當於時代廣場。 恩古馬指著一條溼漉漉的、盆大小的腳印,穿過樹林通向空曠的圓形場地,喃喃說道:“Les éléphants。”
“如果不首先了解拜伊,你就無法理解動物的互動。”——埃文·霍克里奇,哈佛大學
支援科學新聞報道
如果您喜歡這篇文章,請考慮透過以下方式支援我們屢獲殊榮的新聞報道 訂閱。 透過購買訂閱,您將幫助確保有關當今世界重大發現和塑造我們世界的思想的具有影響力的故事能夠繼續存在。
霍克里奇計劃研究森林動物的行為,並曾認為拜伊是他資料收集中的異常現象。 “我弄反了,”他說。 “當我到達那裡時,我突然意識到:這些巨大的拜伊,前面是水牛,中間是大象……如果不首先了解拜伊,你就無法理解動物的互動。”
在接下來的三個夏天,霍克里奇和他的同事們調查了這些空地。 他們首先篩選了放置在 13 個已知拜伊周圍的 200 多萬張相機陷阱影像,證實了許多當地人告訴他們的——這些天然空地是一些世界上最瀕危哺乳動物的重要聚集地。 常客包括:森林象聚集在一起食用營養豐富的土壤。 西部低地大猩猩以拜伊植物富含鹽分的根為食。 森林水牛、藍小羚羊、沼林羚和甚至俾格米小羚羊——一種夜間活動的森林羚羊,長著巨大的螺旋角——在拜伊周圍吃草。 有蹄類動物反過來又吸引了斑鬣狗和獅子等掠食者。 研究人員意識到,拜伊是森林居民的大熔爐,大遊樂場。

大象和其他動物聚集在剛果共和國的拜伊遊樂場。
艾琳·加萊拉/非洲公園
“看到象群、猩猩或巨型森林野豬從森林邊緣出現,沐浴在陽光和社會交往的機會中,然後再溜回涼爽的森林內部,真是太神奇了,”安博塞利大象信託基金會研究副主任維姬·費什洛克說,她沒有參與霍克里奇和恩古馬的工作。 拜伊就像維也納的咖啡館:動物聚會的社交場所。 象群家庭會面,幼崽被介紹認識。 在開闊的空間裡,它們可以清楚地看到彼此。 據奧扎拉公園管理者稱,小象在泥地裡玩耍,或者花大量時間追逐鳥類。 雌性大猩猩可以更好地觀察獨居的雄性,並決定是否加入它們。 食草動物帶著幼崽吃草,可能是因為空地使它們更容易發現掠食者。
在最初的調查中,團隊經常沿著象群的蹤跡——所謂的大象大道——在雨林中從一個拜伊移動到另一個拜伊。 這一過程讓霍克里奇開始思考一個網路。 儘管之前的研究記錄了選定拜伊中的動物行為,但沒有人統計過它們的數量或掌握繪製其分佈圖的方法。
要做到這一點,就需要飛上天空。 該團隊與管理奧扎拉的非營利組織非洲公園合作,駕駛配備高解析度雷射雷達的無人機飛越公園管理員已經知道的約 220 個拜伊,收集結構和光譜特徵。 研究人員使用這些資訊來訓練機器學習演算法,該演算法從衛星影像中挑選出拜伊。 在《生態學》雜誌上發表的一項研究中,霍克里奇和恩古馬繪製了一個康涅狄格州大小的國家公園中所有拜伊的地圖,發現了 2,176 個拜伊——是公園管理部門之前已知的 10 倍。 (披露:本文的作者大眾科學文章以前隸屬於高階研究作者在哈佛大學的實驗室,但未參與這項工作。)
剛果共和國奧扎拉-科科阿國家公園的拜伊。
格威利·吉本/非洲公園
拜伊總是位於河流或溪流附近。 大多數都小於一個城市街區,但少數超過 100 英畝的拜伊比一些大學校園還要大。 “尤其是在西方,我們通常將雨林視為一片連續的[樹木]海洋,但我們需要考慮森林不再存在的地方,”霍克里奇說。 “拜伊最終是資源島嶼,動物產生這些小徑網路,本質上是為了導航到拜伊的節點網路和從拜伊的節點網路導航出來。”
研究人員繪製的拜伊地圖是同類地圖中的第一張,也是一張保護優先事項地圖。 “我們發現,絕大部分動物群落都依賴於這種獨特的生態系統。 除了拜伊之外,這些物種沒有其他替代棲息地,”霍克里奇說。 “我們把很多動物都命名為森林象、森林水牛,但如果你看看它們的遷徙模式以及它們在拜伊中花費的時間,它們幾乎就像空地專家。”
高階研究作者、哈佛大學生物和進化生物學系的生態學家安德魯·戴維斯說,觀察者只是在最近才能夠清楚地看到這個網路,因為衛星解析度和計算能力得到了提高。 戴維斯希望應用相同的演算法來繪製整個剛果盆地(世界第二大雨林)的拜伊。
這項研究也是朝著解決最終謎團邁出的一步:拜伊是如何形成的? 許多生態學家認為,水文和動物景觀塑造(尤其是森林象)的結合在起作用。 但確鑿的證據一直難以捉摸; 從來沒有人記錄過它們的形成或衰退。 現在,有了地圖在手,相機陷阱仍然就位,研究團隊正在跟蹤長期變化,這關係到這些關鍵動物棲息地的維護。 例如,猖獗的象牙盜獵是否會影響大象種群,從而影響拜伊? 氣候變化是否會導致拜伊萎縮或擴張?
“我們有假設,”戴維斯坦言,“但簡短的回答是:我們不知道。”
本文的一個版本題為“雨林遊樂場”,經過改編後收錄在 2025 年 1 月號的《大眾科學》雜誌中。 本文反映了該版本,並增加了一些為印刷而刪節的材料。
