拯救两栖动物:保护濒危物种的探索

世界上两栖动物数量的减少还在继续,原因包括真菌疾病和更温暖、更干燥的气候。现在,研究人员正在寻找通过分流措施进行干预的方法,以帮助拯救最脆弱的人群。

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一只瀑布蛙淹没在高山湿地中。莫林瑞安

在华盛顿州西部、俄勒冈州和加利福尼亚州北部的山区,喀斯卡德蛙一生中的大部分时间都被埋在深而潮湿的雪下。当夏天来临的时候,它会出现在高山湿地进行交配,并发出它的标志性叫声,听起来很像人在咯咯笑。

然而,这些咯咯笑的青蛙和其他两栖动物的栖息地正受到研究人员所说的气候vise的挤压。消退的冰川留下了成千上万的湖泊和池塘,有些有一辆汽车那么大,有些有几英亩那么大。最初是没有鱼的,19世纪和20世纪的管理者们把鱼引进了95%的湖泊,他们骑着马或用飞机把鱼带进来。

当时看来这是个好主意。但是入侵的鳟鱼严重打击了青蛙和蝾螈的数量:它们不仅吞噬蝌蚪和幼体,还限制了无脊椎动物的产量,而这些动物是两栖动物的基本食物。两栖动物通常可以逃离满是鱼的池塘,进入附近没有鱼的湿地,但随着气温升高和积雪面积缩小,这些生存的出口正在减少和消失。

解决方案?以复仇的方式捕鱼。在对未来几年内哪些湿地最有可能消失进行建模之后,研究人员和管理人员将带着刺网和杀虫剂——鱼毒——进入湖中,消灭麻烦的鳟鱼。它似乎起作用了。在华盛顿的北喀斯喀特国家公园,9个湖泊的鱼类被清除后,长趾蝾螈和尾蛙又回来了,尽管喀斯喀特蛙还没有因为这些措施而反弹。

世界两栖动物数量的减少正在加速——全球有三分之一的两栖动物濒临灭绝,其中有160种已经消失。

“这种下降并没有确凿的证据,科学家称之为‘冒烟的军火库’。”

虽然减少的原因——从真菌疾病到一个更温暖、更干燥的世界——很复杂,而且人们对其动力学知之甚少,但科学家们越来越相信,在喀斯喀特山脉发生的这种干预是他们必须要做的事情。

2013年,一个《公共科学图书馆•综合》令两栖动物研究人员和自然资源保护主义者震惊的是,他们发现北美的两栖动物正以每年超过3%的速度迅速消失。该研究报告的作者之一、美国地质调查局两栖动物研究和监测计划的生物学家迈克尔·亚当斯(Michael Adams)说:“下降得非常快。”“甚至连IUCN(国际自然保护联盟)认为还不错的物种也在消失。”

研究人员在数十个国家公园、野生动物保护区和其他地方发现了类似的令人震惊的下降在北美。但是他们说,这些下降并没有确凿的证据,科学家称之为“冒烟的军火库”。

美国地质调查局的野生生物学家、北美研究的科学家之一埃文·格兰特(Evan Grant)说:“在不同的年份,不同的地方会有不同的情况。”这四个主要因素是气候变暖和干旱、疾病、栖息地减少和杀虫剂。“我们发现,人口趋势是局部的——它们对局部因素作出反应,因此,针对这些威胁中的任何一种采取协调一致的全球解决方案都不可能解决人口下降的问题。”它真的是在本地工作,试图找出一个地方最重要的东西,并提出新的解决方案。”

生物学家们看到了奇怪的景象,“极端干旱事件,”保护科学伙伴组织(conservation Science Partners)的生态学家和保护生物学家莫林·瑞安(Maureen Ryan)说,他领导了Cascades蛙的大部分工作。一位生物学家在奥林匹克国家公园看到了成年瀑布蛙死亡事件的结果。“在大多数夏天,它们保持潮湿,但整个景观是如此干燥[生物学家]发现了结壳,干燥的成年,这真的很奇怪,”瑞安说。“它们离池塘只有100或150米远,但基本上天气太热太干燥,它们不动,它们的栖息地也干涸了。”

干的级联的青蛙
2015年,一只干涸的瀑布蛙。阿曼达KISSEL

一项紧急的研究正在全球范围内展开,寻找能够阻止这种急剧下降的适应性措施。一些科学家已经将他们的主要关注点从研究转向了保护。他说:“我们现在所处的位置是,我们知道它们正在发生,我们知道这很复杂,我们也知道我们无法完全控制所有因素,但我们将尽我们所能改变衰退的速度。”

由于缺乏关于两栖动物生活的极其复杂的生态系统及其面临的问题的可靠数据,减缓两栖动物数量下降的努力举步维艰。各种类型的湿地——沼泽、沼泽、湖泊和坑洞等等——都是地球上生物多样性最丰富的环境之一。188金博网注册就送188在过去的150年里,有一半已经消失,而气候变化和人类发展正在改变那些仍然存在的。但要知道在哪里采取行动,很大程度上取决于对未来几十年将发生的情况进行建模。

当时的焦点主要是寻找更好的工具。“人们总是说湿地太复杂了,无法建模,”瑞安说。“我们正试图改变这种情况。”瑞安和她的同事们正在使用多种方法来更好地了解和绘制太平洋西北部的湿地,它们的水文状况,以及它们正在发生的变化。研究人员计划将这些技术出口到世界其他地方。

梅根·哈拉比斯基是华盛顿大学的一名博士生,她使用了新旧成像技术的结合,比过去的方法提供了更准确的景观图像。她说,新的数据是一个启示。“与其他生态系统类型相比,湿地的地图绘制得非常差,”她说。“国家湿地清单,我们拥有的最好的地图,低估了我发现的湿地的50%。很多栖息地都没有被捕捉到。”

对于雷尼尔山国家公园的成像,最有用的技术是激光雷达,它是一种地形的航空激光扫描。Halabisky说:“它可以创建一个景观的3D模型,让我找到可能被陡峭的地形或树木挡住的水。”“通过航拍图像,很难看到湿地,因为有太多的阴影。但激光雷达是一种绕过遮蔽湿地的阴影的方法。”

更好的数据意味着为未来场景创建更好的模型。这样,生物学家就可以决定哪些栖息地是最重要和最危险的,然后设计保护策略。

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雷尼尔山国家公园的一个干涸的高山湖泊。阿曼达KISSEL

国家公园或国家森林中的山地湖泊是相当简单的系统,没有太多的人类影响,这使它们相当容易研究和管理。然而,在保护区之外,景观和水文已经大大改变,问题往往要复杂得多。

同样的研究人员现在正在创建一个类似的哥伦比亚高原东部的模型,这是华盛顿州和俄勒冈州东部的干旱地区。这里的晴天比太平洋海岸多,这意味着他们可以使用1984年以来的陆地卫星图像。由于Landsat提供了超过30年的陆地可视记录,它提供了这些特征的历史,以及更多关于它们轨迹和趋势的故事。

例如,在1984年是湿地的地区在过去的30年里一直在干涸,你可以看看周围的活动,然后知道是什么导致了它。“司机是谁?””Halabisky说。“地下水被抽出来了吗?”它是气候变量吗?是周围的土地用途吗?”例如,可能已经安装了一个灌溉轴喷灌机。“根据历史记录,你可以开始问这些问题。”

与此同时,广泛的保护措施正在开发和使用。在一些地方“hydro-period”缩短为干旱频率增加,两栖动物需要大约一百天来完成他们的生命周期——经理们与塑料衬里池塘干水分流失,树木增加流量,或促进某些类型的森林增长阴影或增加相对湿度。

在一场疾病爆发后,两栖动物正在被成功地用抗真菌药物圈养治疗。

在英国,一个名为“池塘保护”的组织的研究人员创建了“百万池塘项目”,作为包括两栖动物在内的淡水物种的适应策略。该计划是将景观上的池塘数量增加一倍。

疾病是人口减少的主要问题之一。然而,这方面的科学研究往往是不完整和令人困惑的,目前的应对措施仅限于急诊室的措施。壶菌已经在全球范围内以惊人的数量杀死了两栖动物,研究人员担心Bsal, a在欧洲杀死蝾螈的有毒真菌,可能出现在这里。人们成功地用抗真菌的方法治疗圈养的两栖动物,预防性治疗或在疾病爆发后治疗。在野外治疗感染是另一回事。科学家最近报告称,首次成功消灭了野生的壶菌——这是为了防止马略卡岛的助产士蟾蜍消失,尽管它们的名字是青蛙,生活在西班牙的马略卡岛。研究人员用抗真菌溶液洗了成千上万只蝌蚪在池子里用消毒剂杀死壶菌。

另一些人则在从危险中拔青蛙。格兰特说:“巴拿马各地的人们捡起青蛙,把它们放在集装箱里饲养,等待疾病的传播。”“人们也在考虑微进化和对疾病的遗传抗性。”举例来说,这意味着要弄清楚如何最好地利用sierra地区的黄腿蛙种群,因为某些原因,黄腿蛙对壶菌有抵抗力,而壶菌已经摧毁了该物种的其他种群。

但研究表明,疾病动态与气候变化有部分关联,这使情况变得复杂。水温升高可能会对两栖动物造成压力,降低它们的抵抗力,或者栖息地的变化可能会影响它们的恢复。“两栖动物有控制和清除感染的能力,”亚当斯说。“我们在壶菌身上看到了这一点,这很重要。

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他们选择了一个温度梯度不适合真菌的微栖息地,如果他们在一个足够极端的环境中,感染就会消失。这些东西都有耐热性。”与此同时,更高的温度似乎有助于某些物种清除感染,欧洲的科学家正在试验加热两栖动物生活的水域,或饲养它们的空间,以治疗布萨尔感染。

因此,很多两栖动物保护工作都是关于最佳猜测、权衡和基于严重不完整的信息分配有限的资金。南达科他州立大学的卡特·约翰逊研究了达科他和加拿大27万平方英里范围内的众多草原坑洞,估计有800万草原坑洞。自然资源保护主义者在南达科他西部购买了有坑坑洼洼的土地,因为它们周围的原生草地完好无损,为两栖动物、鸭子和其他物种提供了栖息地。不过,该地区比其他地区更温暖,变化可能更快。“所以问题是:你把钱放在哪里?””他说。他说:“如果西部气候不再适宜,会变得太干燥,那么就不要把你所有的保护资金都放在那里,把钱放在气候更适宜的东部。但那里的土地价值更高,所以地役权成本更高,恢复成本也更高。”

正如生态学家瑞恩指出的,“这是一个非常复杂的问题。”

编者按:这篇文章的早期版本包括了在科学报告-自然这是被禁止的。