撰文：DOUGLAS MAIN

蜉蝣數量正在急劇減少，由天氣雷達上可見，數十億隻蜉蝣成群死去，這反映了全世界昆蟲面臨的困境。

明尼蘇達州，一之會挖洞的蜉蝣(Hexagenia limbata）剛剛落到了葉片上。2012年至2019年，密西西比河上遊盆地的蜉蝣數量下降了52%。攝影：MICHAEL FRANCIS, EARTH SCENES, NAT GEO IMAGE COLLECTION

每到夏天，湖泊和河流中的蜉蝣數量會突然爆發，它們成群飛上北美的天空。這些昆蟲在北密西西比河流域和五大湖尤其多，稚蟲時期水生，之後會蛻皮羽化成亞成蟲、成蟲。蜉蝣集結時，有時會形成多達800億個成蟲組成的蜉蝣大軍，由于數量如此龐大，在水邊城鎮，它們有時會被掃雪機鏟起。

蜉蝣的大量湧現為各種動物提供了食物，比如鲈魚和其他重要的經濟淡水魚，以及鳥類和蝙蝠。但新的研究表明，蜉蝣的數量正在下降。最近發表在《美國國家科學院院刊》(Proceedings of the National Academy of Sciences)的一項研究指出，自2012年以來，在整個密西西比北部和伊利湖地區，蜉蝣的數量減少了50%以上，污染和藻華可能是兩大幕後元兇。

“我們很驚訝地發現，蜉蝣的數量在逐年下降。這太出乎意料了，”研究報告的主要撰寫人、美國聖母大學的生物氣象學家Phillip Stepanian說道。

一大群蜉蝣黑壓壓地一片出現在用于追蹤雨雪的天氣雷達上，在很長一段時間裡，氣象學家對這些信号不以為意，隻是當作一種“噪音”，他說道。但是，作為一名經驗豐富的氣象學家，Stepanian意識到這些信号可能會提供一些非常有用的信息，比如像鳥類和昆蟲等動物的數量和運動。

動畫顯示了六月下旬在伊利湖爆發的蜉蝣群，據氣象雷達監測，蜉蝣的數量可能超過20億隻。

在論文中，Stepanian和同事使用雷達來估計蜉蝣的數量，并通過與河底和湖底沉積物中蜉蝣稚蟲的數量進行比較驗證了該方法。

研究顯示，2015年到2019年之間，伊利湖西部Hexagenia屬挖洞蜉蝣的數量減少了84%。在附近的密西西比河流域北部，蜉蝣的數量在2012年到2019年間下降了52%。

蜉蝣數量的急劇減少會對生态環境影響顯著，因為昆蟲是食物鍊中重要的一環，是各種捕食者的獵物。它們還會把成噸的營養物質從水中轉移到土地上，這是一種寶貴的生态服務。

蜉蝣要經曆兩個蛻變期。當它們從稚蟲變成亞成蟲時，會栖息在岸邊，或者像燈柱一樣的物體上。幾個小時後，它們就會變幹，再次蛻皮，成為成蟲，在黃昏時分飛向配偶完成交配——然後死去。攝影：PHILLIP STEPANIAN

“蜉蝣在水生态系統和陸地生态系統中都起着關鍵作用，”普渡大學(Purdue University)生态學家Jason Hoverman說道。

“作為被捕食者，它們的地位至關重要，其數量的減少會給整個食物網的消費者帶來連鎖效應。”

可能的原因

蜉蝣數量的下降有幾個可能的原因。首先，近年來，在伊利湖和中西部的許多淡水系統中，新煙堿類殺蟲劑農藥的含量有所上升，這些化學物質對許多昆蟲都有毒性。根據2018年的一項研究，在五大湖支流中，這類殺蟲劑的含量是美國環保署設定的農藥水生物基準保護水平的40倍。

其次，伊利湖飽受藻華困擾，這是由富含化肥和其他污染物的徑流造成的。藻華會導緻缺氧的“死亡地帶”，這些區域對蜉蝣稚蟲等生活在海底的生物來說是有毒的。第三，随着氣候的變化，水溫也在變暖，這可能會影響動物的生命周期，并可能會減少湖中的氧氣循環。

海德爾堡大學(Heidelberg University)國家水質研究中心(National Center for water quality Research)榮譽主任Kenneth Krieger表示，蜉蝣可作為水質的總體指标，這也是為什麼蜉蝣數量的下降令人擔憂的原因。

對人類來說，蜉蝣群可能有點讨厭，或者也可能覺得非常神奇。作為被捕食者，它們為許多生物提供了食物，如魚和鳥。攝影：PHILLIP STEPANIAN

“其他水生昆蟲物種可能也正因為同樣的原因經曆着同樣的衰退，”澳大利亞悉尼大學的生态學家Francisco Sanchez-Bayo補充道。“這些地區以昆蟲為食的鳥類、青蛙、蝙蝠和魚類的數量也會減少，這是不可避免的後果。”

昆蟲的啟示

其他昆蟲也面臨同樣的困境：全球各地的研究表明，多種昆蟲的數量都呈下降趨勢。去年4月發表在《生物保護》(Biological Conservation)的一項研究表明，40%的昆蟲物種正在減少，可能在未來幾十年内滅絕。

新煙堿類殺蟲劑因其對水生昆蟲的毒性而臭名昭著，蜉蝣似乎對它們特别敏感。最近的另一項研究發現，在日本的一個湖泊中使用新煙堿導緻了水生無脊椎動物的減少，以它們為食的具有重要商業價值的兩種魚類的數量也開始驟減。

蜉蝣種群的數量在幾十年前就有過下降，後來又恢複了，但近幾年的持續下降令人倍感不安，Hoverman說道。

他說:“越來越多的研究表明，昆蟲數量已經大幅下降，這項研究又添一例證。”