澳大利亚为什么不引进狮子、老虎充当顶级掠食者的生态位?

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这其实是个相当有趣的问题。

要回答这个问题,我们要先知道澳大利亚缺了什么动物,AKA 人类登陆澳大利亚以后导致了哪些动物的灭绝

不过,进入正题之前,请允许我先介绍一个基本概念:

生态位保守性 (Niche Conservatism)

要理解这个概念,不如就拿澳大利亚的塔斯马尼亚岛上的智人举例吧。

约 12,000 年前,巴斯海峡随海平面上升形成,将塔斯马尼亚与大陆彻底隔绝。被隔离的约有 4,000-5,000 名原住民。

那会澳大利亚的人类已经半只脚踏入新石器时代,在 15,000 年前气候回暖后出现的三角形燧石尖状器(长度 8-12 厘米),边缘经二次修整形成锯齿,可用于制作鱼叉或标枪。

新南威尔士州 Lake Mungo 遗址出土的 12,500 年前的雕纹骨器,表面有规律排列的 V 形刻痕,可能用于天文观测或仪式记录。

投射武器占比从冰期的30%提升至 60%,用来捕猎迁徙的有袋类动物。

石英质刮削器持续使用,刃角保持在 55-65 度区间,适合处理桉树木材。依靠这些工具,有成熟的独木舟制作技术。

但是当欧洲人于 17 世纪重新发现塔斯马尼亚岛时,这里的原住民一切都没了,不会捕鱼,不会做独木舟,石器类型从冰期的 28 种锐减至殖民时期的 5 种,且做得比一万年前粗糙一半

生活方完全回到了旧石器时代,

只会使用最简单的石器和进行基本的狩猎活动,因为不会捕鱼,蛋白质 DHA 摄入不足,人口健康水平下降。

这一切都是因为人口阈值崩溃了,据遗传学测算显示,维持复杂技术需至少 10,000 人规模的知识网络,而塔斯安尼亚人口长期低于临界值,所以很多技术失传了。

人类群体因地理隔离导致技术文化逆向退化的现象就叫做塔斯马尼亚岛效应。

仅仅一万年,已经拥有技术的智人都能退化成这个样子,那么澳大利亚离开大陆多少年了?

地质漂移学说认为,冈瓦纳古陆(Gondwanaland)是南半球一个古老的超级大陆,大约在 1.8 亿年前分裂。最终分裂成非洲、南美洲、澳大利亚、南极洲、印度次大陆和阿拉伯半岛。

2 亿年前,澳大利亚和南极洲的板块从冈瓦纳古陆分离,白垩纪早期(一亿年前),澳大利亚就开始从南极洲大陆分类,到始新世早期(约 5600 万年前),澳大利亚与南极洲完成最终分离,开始持续向北漂移。

所以澳大利亚的生态是一个非常孤立的生态,生态位保守性 (Niche Conservatism)就是指的隔离种群长期保留祖先特征的现象。

澳洲的生态位是非常保守的。

单位是百万年

这张图可以看出,哺乳动物种群里单孔类和有袋类跟我们胎盘类动物分开至少都是上亿年了。

而澳大利亚有什么哺乳动物呢?

  1. 单孔类(原兽亚纲):包括鸭嘴兽和针鼹,是卵生哺乳动物,仅分布于澳大利亚及附近地区。

前朝元老,不要说真正的胎盘了,它们还在下蛋……与兽亚纲分化时间约 2.2 亿年前,线粒体基因组显示其进化速率仅为有袋类的 1/3(兽亚纲分为后兽亚纲和真兽亚纲)

2 有袋类(后兽亚纲,澳洲有袋总目):包括袋鼠、袋熊、袋鼬、袋狸等,具有育儿袋,幼体在袋中发育。跟真兽亚纲分家大约于 1.6 亿年前。

3 胎盘类(真兽亚纲):包括本地特有的蝙蝠、啮齿类,以及引入的入侵物种如澳洲野犬、兔子等。

也就是说澳大利亚本地是没有大型胎盘类动物的。

那除了澳大利亚外的大陆谁在主导食物链?

现存陆地哺乳动物中 95%以上为胎盘类,涵盖草食(如非洲象)、杂食(棕熊)、食虫(刺猬)等营养级。

劳亚兽总目(含猫科、犬科)占据森林、草原顶级捕食者地位(中大型猫科动物全员几乎都占据所处生态位里顶级捕食者位置。)

现在我们知道,恐龙曾经是地球的霸主,那么事情是什么时候开始起变化的?

大约 6600 万年前的白垩纪末期,发生了白垩纪 - 古近纪(KPg)灭绝事件(比较被认可的是小行星撞地球导致大灭绝的说法)。这次灭绝标志着中生代的结束,恐龙统治地球的时期也随之终结。

恐龙灭绝以后,哺乳动物的春天终于来了,可以看见目前的几个大类别,偶蹄目、啮齿类几乎都是在 KPg 灭绝事件过后开始分化的 *1。

大灭绝事件后所有恐龙的生态位都空出来了,包括大型食肉动物,大型食草动物,以及一众中小型动物的生态位。

食肉目分化得稍微晚一些,大约是 5500 万年前左右。

好了,那我们回答前面的段落看一下,5600 万年前,澳大利亚完全分离,成了孤岛了耶~

那有袋类和单孔类还玩毛线,充分错过了胎盘类动物血腥竞争、军备竞赛无限升级的几千万年。

成了在孤岛上良性发育的青铜局。

我们胎盘类的核心优势在哪里?

  1. 胚胎发育系统:
    真胎盘的形成使得妊娠期能够延长(比如大型袋鼠怀孕时间 30-40 天左右,而差不多体重和体长的北美叉角羚怀孕时间 10-11 个月),所以胎儿脑容量能够有大幅度,同体型的能提升 40%,更不要说灵长类这种脑容量比较大的了(如黑猩猩新生儿脑量 385cm³ vs 袋鼠幼崽仅 2cm³)
考拉(树袋熊),是双门齿目树袋熊科树袋熊属,是有袋类动物
  1. 代谢调控能力
    胎盘类动物的褐色脂肪组织(BAT)的广泛分布,使北极熊等能在 -40℃维持 40℃体温,能量代谢率较有袋类高 3 倍
  2. 基因组可塑性
    非洲兽总目显示:基因组重复序列占比仅 12%(有袋类达 23%),提升了功能基因进化速率。

基因方面有建立者效应 (Founder Effect):当少数个体脱离原种群建立新群体时,新群体基因库会显著缩小。而且还有遗传漂变 (Genetic Drift):小种群中基因频率的随机波动现象,可能导致有利基因丢失。

种种因素导致澳洲的动物进化上比较保守,生物军备差的一塌糊涂。

红皇后理论:在生物进化这场战役里,你必须加速奔跑,才能保证原地不动。

说的就是进化竞赛机制:
物种间形成"进化军备竞赛",例如食肉动物速度提升 10%会迫使食草动物速度提升 12%。在非洲草原生态系统中,猎豹与瞪羚的速度在 200 万年间分别提升 25%和 28%,显示出来了胎盘类在充分竞争的情况下持续竞争压力。

好了,那么现在要回答开头的问题了:澳大利亚缺了什么动物?

一般认为人类大约在 5 万年前从印尼 - 马来群岛渡海到达澳大利亚。

自人类进入澳大利亚以来,许多本土动物因为各种原因灭绝了(我们大概可以认为是受到人类影响)

1. 巨型动物群(4 万年前左右灭绝)

  • 双门齿兽(Diprotodon):体型如犀牛,体重达 2 吨,是最大的有袋类动物,因人类捕猎和烧荒导致的植被变化灭绝。
  • 巨型短面袋鼠(Procoptodon goliah):身高 2-3 米,因低繁殖率无法承受人类低强度捕杀。
  • 古巨蜥(Megalania):体长 7 米的顶级掠食者,因人类烧荒破坏其伏击环境而灭绝。
  • 袋狮(Thylacoleo carnifex):树栖肉食有袋类,人类活动压缩其生存空间。
  • 牛顿巨鸟:大型陆行鸟类,人类食用其蛋并破坏栖息地导致灭绝。

以及近代欧洲人到来才灭绝的:

  • 袋狼(Thylacinus cynocephalus):又称塔斯马尼亚虎,因欧洲人猎杀、栖息地丧失及野狗竞争,1936 年确认灭绝。
  • 多种小型有袋动物(如兔耳袋狸、豚足袋狸等):因入侵物种(猫、狐狸)捕食及栖息地破坏灭绝。

这里我们确实可以看到,灭绝了两种中大型肉食动物:袋狮和袋狼。

那么我们引进狼和狮子可以填补这个空白吗?

关键的问题是,袋狮不是狮,袋狼也不是狼。

袋狮的近亲是草食性的袋熊及树熊。

Stephen Wroe----- 澳大利亚悉尼大学的古生物及动物学家认为:“现在袋獾的猎食能力往往被大众低估,事实上一头不超过 6 公斤的袋獾能杀死 30 公斤重的袋熊”。同样地理由使我们相信,30,000 年前漫步于澳大利亚大陆的袋狮,其可怕的撕咬能力是现存的、身体大小一样的非洲狮的三倍。Wroe 认为:“一只袋狮的体重平均约为 100 公斤左右,而其咬噬力几乎可以接近 250 公斤重的现代非洲狮,而那几乎是现存非洲雄狮的最大尺寸了”。

哇,它是所有已灭绝的哺乳动物中咬劲最强的,咬合力可能是非洲狮的两倍到三倍,而且还可能会爬树,那它这么厉害都能平衡澳洲生态,引入狮子不是刚好?

这个时候我们就需要回顾一下前面的内容:

有袋类脑子比较小,正是因为脑子小一半,所以才有肌肉和牙齿发展咬合力,咬合力才大啊。

也就是说,我们胎盘类可能咬合力不如有袋类,但是在狩猎策略上,有袋类是比不过的。

狮子:南非雄狮平均猎物 400kg(自身体重 2 倍以上),如非洲野牛(450-900kg),平时主要以偶蹄目为主。而且群体狩猎,成功率高。

袋狮:主要捕猎双门齿兽(2.8 吨)和巨型短面袋鼠(230kg),虽然猎物体重可达自身体重 15 倍但是往往单打独斗,袋狮化石未发现群体猎杀证据。

而袋狮特化的裂齿占颅长 40%,使其无法有效捕捉小型猎物。

袋狮因为双门齿兽和巨型短面袋鼠灭绝,食物匮乏,灭绝是必然的,但是他即便活到现在也没法解决澳洲兔子泛滥的问题,这个问题狮子也解决不了,它们平时也是捕猎大型食草动物,只能去澳洲跟袋鼠打拳击了。

所以狮子是没有必要的,同理老虎也可以 pass。

另外有没有必要引进狼?

犬科的已经有狐狸这个入侵物种,你以为狐狸是兔子天敌,它会去吃兔子是吧?

前面说了有袋类脑子比较小……那当然是有袋类比较好吃咯!穴兔可是狡兔三窟的,有了有袋类谁还吃兔子啊!

欧洲红狐于 1845 年引入澳洲后,已导致至少 20 种本土哺乳类区域性灭绝。并且狐狸占据中型捕食者生态位,使袋食蚁兽等原生物种分布缩小 78%。

所以澳洲这个脆弱孤立的生态系统最好不要引入任何胎盘类动物,尤其是劳亚兽总目的各种优秀甚至顶级的猎食者引入到澳洲进行生物防治,会产生各种意想不到的效果。

楼上犬君说到的兔出血症病毒 (RHDV) 和粘液瘤病毒也不太行。

粘液瘤病毒 1950 年代引入后使澳洲野兔数量锐减 90%以上,病毒致死率极高,但是我们兔爷可是 4000 万年形态都没怎么变过的版本答案,极其能生,从 1990 年代起流行株致死率从 99%降至 50%以下。1991 年澳洲野兔数量回升至 2-3 亿,年均农业损失达 2 亿澳元。

2019 年的研究发现,要了命了,澳洲野兔群体通过 DNA 变异(如免疫相关基因IFNγ突变)获得抗性。

然后作为补充,1995 年澳洲引入了兔出血症病毒,刚开始效果很好,死亡率 95%以上,48 小时内死亡,没死的 5%接着突变,2019 年检测到澳洲野兔群体中抗 RHDV 抗体阳性率达 30%,存在免疫突破风险。

所以 90%以上死亡率的两种病毒当年都没搞死兔子(还使得现在的种群有抗性了),我觉得澳洲方面生物防治就不要考虑了。手动围剿吧(望天)

以上~