老虎走向夜晚 - 為了與人類和平共處

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在理想的生態系統中,每個物種都有其自身的生態位 - 一種不同的“工作描述”:它做什麼,吃什麼,在哪裡睡覺等等。

但世界往往不是理想之地。在許多情況下,兩個物種可能生活在同一地點,但在某些角色或需求上有所重疊。它們可能都競爭相同的樹洞或洞穴作為住所,或者它們可能吃相同的食物。兩個物種之間不一定需要相互攻擊,但很可能其中一個物種在獲取資源方面比另一個物種更有效率。

“失敗者”該怎麼辦?


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一種解決方案是遷移到其他地方。這在生態學 jargon 中被稱為空間位移空間生態位分隔。例如,競爭力較弱的物種可以遷移到幾英里外的道路上,那裡沒有效率更高的競爭者。這個地方可能不是那麼好 - 例如,食物和庇護所較少,但對於個體生存和繁殖以及種群長期存在來說已經足夠好了。

也許唯一可以去的地方是向上 - 沿著山坡向上到達更高的海拔。那裡可能有更強的風,更冷的冬天,更少的植被可以躲避捕食者,以及更少的食物,但同樣,對於種群生存來說可能已經足夠好了。如果這種情況持續相當長一段時間,自然選擇就有機會為新環境引入新的適應,甚至進化出一個新物種,與留在其他地方的同物種的其他種群有足夠的差異。

在某些情況下,無處可去。這兩個物種可能居住在一個島嶼上。這通常是入侵物種導致當地島嶼物種滅絕的方式。或者您可能還記得高中時的實驗,您將兩種細菌物種的菌落在培養皿中,觀察到一個菌落更好地利用食物,生長更快,並最終完全殺死另一個物種。

如果在空間上無處可去,則有可能在時間上有所作為。這被稱為時間位移時間生態位分隔。這兩個物種仍然在同一個地方,但分配一天(或一年)。效率更高(或更具攻擊性)的物種繼續做它一直在做的事情。但效率較低的物種開始採用新的時間制度。

已經觀察到許多這樣的例項。其中最詳實的案例是兩種密切相關的刺鼠物種居住在以色列“進化峽谷”的案例。常見的刺鼠(A. cahirinus)像大多數齧齒動物一樣,是夜間活動的(夜行性)。另一種物種,金色刺鼠(A. russatus)在白天積極覓食(晝行性),這對於齧齒動物來說是不尋常的。當被帶到實驗室並隔離時,對活動晝夜節律的監測表明,這兩個物種本質上都是夜行性的。金色刺鼠白天覓食純粹是一種行為適應 - 它的基因驅動它在夜間進食,但它的環境(包括其他物種氣味的存在)決定了在白天進食。

此外,由於這種情況已經持續了很長時間,金色刺鼠的眼睛已經進化出變化,使其更好地適應晝行性的生活方式。控制眼睛發育的基因和發育途徑顯然包含更多有用的變異,自然選擇可以對其進行作用,而不是仍然“卡在”其祖先狀態的潛在生物鐘。這不是最佳的 - 如果動物的所有生化、代謝、生理和行為功能都轉變為白天模式,那可能會更好,但對於物種的生存和繁榮來說,這顯然也“足夠好”了。

今天,《美國國家科學院院刊》(尚未線上 - PNAS 以在禁運解除時實際釋出論文方面遲緩而聞名,但請稍後檢視連結)上的一篇新論文介紹了另一個有趣的時間生態位分隔的例子 - 這次它與保護目的和人類安全都相關。

來自尼泊爾的研究人員與尼爾·卡特以及密歇根州立大學東蘭辛分校的同事合作,觀察到尼泊爾的奇特旺國家公園是世界 28 個足以支援 25 只或更多繁殖雌虎的大型老虎保護區之一,擁有健康的老虎種群。然而,公園裡也到處都是人類,人類和老虎之間的互動相對罕見。

他們的假設是,老虎和人類可能以不同的方式使用大型公園的空間,每個物種將其活動限制在公園的特定區域。公園裡的人類包括在公園裡覓食、狩獵和收集木材的當地人、越來越多的遊客以及乘坐吉普車穿越公園以確保安全和防止偷獵的軍事單位。這兩個物種競爭一些相同的資源 - 主要是空間,但在某種程度上也包括食物。這兩個物種也互相害怕,如果可能的話,會傾向於避免相遇。

為了驗證這一點,研究人員在公園內部以及公園外部安裝了運動感應相機。他們的發現是,這兩個物種在空間上完全重疊,使用相同的道路和小徑。但是,人類仍然是嚴格的晝行動物,將其活動限制在白天,並普遍避免黑暗。另一方面,老虎通常是晝行動物,但它們轉變為夜間活動。它們在相同的地方觸發了相同的相機,但主要是在人類不在場的時候 - 在夜間。

雖然這項研究本身很有趣,並且可以作為未來研究的潛在模型,但它也具有實際意義。它表明,時間生態位分隔是老虎可以採用的一種策略,至少作為一種“足夠好”的策略,可以讓老虎種群長期生存和繁榮。這意味著人類和老虎可以共存並使用完全相同的空間。這一發現使得在政治上更容易“推銷”、建立、資助和運營老虎保護區,因為只要有足夠的防範偷獵措施,可能就不需要遷移當地居民。

 

參考文獻

Neil H. Carter, Binoj K. Shrestha, Jhamak B. Karki, Narendra Man Babu Pradhan 和 Jianguo Liu. 野生動物與人類在精細空間尺度上的共存, PNAS, 2012年9月4日

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