幾乎每年夏天,我們都要和蚊子來一場酣暢淋漓的“親密互動”。
你毫無防備,它輕輕靠近,你躲,它追,你狠心下手,它卻早已在你的皮膚上留下痕跡。
這場追逃游戲,你有些累了,燥熱的夏夜,你一邊止不住地左撓撓右撓撓一邊望著天空想,也許這都是高溫惹的禍。
極地?要是躲到極地,一定就可以擺脫它吧!
同為極地,遭遇卻大不同
先來到南極大陸的你,目之所及一片潔白,異常蕭索。
作為地球上最寒冷的大陸,南極大陸的冬季長達半年以上[1]。年平均氣溫-25℃左右,陸地氣溫曾低至-89.2℃。極地環境的特點是漫長而嚴酷的冬季,相應的是稀缺的資源。在這樣的環境下,幾乎很少有生物能熬過南極大陸漫長、嚴寒的冬季,因此,南極大陸的生物多樣性大大減少[2][3]。
在這樣的冰雪世界中,自然沒有蚊子的容身之處。但也請別高興的太早,蚊子活不下去的南極,你大概也沒法兒在那很好地活下去。南極洲是唯一一個沒有永久居民的大陸[4]。
還是讓我們趕去較為宜居的北極看看吧。
北極地區,即北緯66°34'(北極圈)以北的廣大區域,囊括美國、加拿大、格陵蘭島、冰島、挪威、瑞典、芬蘭、俄羅斯的部分領土。如果只看南極大陸,我們往往會認為極地環境是貧瘠和荒涼的,但這種對遙遠北方的看法卻建立在一定的誤解之上。事實上,在北極地區,蕭索的季節往往與豐饒的季節交替出現[5]。
北極的夏季短暫但溫暖,很多地區表面溫度均超過10℃。2022年《極地氣候變化報告》顯示,北極夏季(6—8月)各站平均的平均氣溫為13.0℃[6]。
同處地球之極,為何氣候如此不同?
位于地球兩端的兩極在陸海分布上是截然相反的,北極是被大陸包圍的海洋,而南極是被海洋包圍的大陸。這樣的陸海分布導致了兩極地區的氣候差異,北冰洋是改善氣候的熱源,來自溫暖地區的海水將熱量傳遞到高緯度地區,對沿岸氣候調節起著重要作用[7]。而在南極沒有對應的熱源,其高海拔和面積廣闊的積雪更是加劇了其極端寒冷氣候[8]。
北極和南極的衛星地圖 / [8]
因此,除了有大約400萬人生活在北極地區[9],還有,蚊子。
蚊子肆虐的北極,
苔原是“天然氧吧”
地球上有超過3500種蚊子,除南極洲外,它們遍布各大洲[10]。
在北極,許多物種的活動極限已進化至接近冰點。有幾種北極蚊子幼蟲能夠在接近1°C 的溫度下活動,這要比它們的“溫帶親戚”還低幾度[11]。
現有研究發現,北極蚊子的種類大多為伊蚊屬。名字中帶“伊蚊”的蚊子,都絕非善茬,我們俗稱的“花蚊子”,就是伊蚊屬的一種。黑足伊蚊便是北極地區的“蚊中翹楚”,它們不僅繁殖能力強,且具有很強的攻擊性。在阿拉斯加進行的一項空中殺蟲劑控制蚊子的研究發現,黑足伊蚊能夠迅速在噴灑了殺蟲劑的250平方公里的區域內重新繁殖[12]。
黑足伊蚊 / [14]
與此同時,黑足伊蚊已經進化為強大的飛行動物,它們可以借助風進行長距離飛行和擴散,尋找吸血的機會[12] 。黑足伊蚊也因此成為了北極數量最多和分布最廣泛的蚊子[13]。
如今,在野外科學家的筆下,他們仍然會在蚊子高峰季節通過拍打手臂來估計蚊子的年強度,某些年份,一巴掌甚至可以帶走數百只蚊子[14]。
圖為蚊子肆虐的北極和去到當地的研究人員。 / [14]
北極,怎么就是如此的“黑暗之地”呢?
除了適宜的夏季溫度,北極的苔原環境為蚊子幼蟲搭建了一個足夠營養的“原生家庭”。
苔原環境廣泛分布在北極圈內,最大特點是地下有一層很厚的永久性凍土,永久凍土的存在阻礙了水的下滲,在春夏解凍期間,苔原表面淺淺的一層融化,開始變得飽和并形成沼澤[15]。
苔原是以灌木、地衣、苔蘚為主的植物群落,解凍后形成富含微生物的沼澤 / 圖蟲創意
幼蟲階段的蚊子依賴水體而生,比比皆是。從池塘、樹洞、被洪水淹沒過的平原,甚至舊輪胎里都可能有密度極高的蚊子幼蟲,它們以水中腐爛的樹葉、有機碎屑和微生物為食。本就生長著豐富藻類和水生苔蘚的苔原環境,在夏季融化期間成為了蚊子幼蟲生長的“天然氧吧”[17]。
成蟲后的蚊子在苔原上聚集,伺機飛往各處。
全球變暖,
蚊子生長的催化劑
如果說苔原環境和北極溫暖的夏日給蚊子的生存創造了條件,那么全球變暖則給蚊子的生長變化猛地按下了加速器。
北極的變暖速度比地球上任何其他地區快近兩到四倍,2020年,北極圈以北的一個西伯利亞小鎮的溫度甚至高達到38.0 °C[18]。
在快速變暖的北極,蚊子正在加緊拉練,爭分奪秒進行著一場“生存競賽”。氣溫升高,苔原解凍的時間更早,蚊子幼蟲也隨之發育地更快。
一項在格陵蘭島的苔原系統中進行的研究顯示,溫度每升高1℃,發育時間就減少10%,這無疑減少了脆弱的蚊子幼蟲暴露于捕食者的時間。
但與此同時,蚊子的天敵們也開始更早地出現,蚊子幼蟲的死亡率隨著溫度升高而增加。這是一場拉鋸戰,而蚊子,暫時跑在了前面——蚊子在幼蟲階段的快速發育大大提高了它們的存活概率,數據表明,升溫2 ℃和5 ℃的情況下蚊子存活率分別增加了53% 和160%[19]。
氣候變化正在改變全球的生態環境,北極蚊子因此正生長得更快、出現得更早。而未來,你也可能看到蚊子在南極的冰蓋上嗡嗡作響。
隨著南極陸地生態系統繼續變暖,蚊子可能會在未來抵達這里 / [21]
但北極地區有一個地方十分例外——冰島。
冰島被視為“無蚊天堂”,科學家們對于冰島沒有蚊子的原因給出了很多解釋,氣候、水文、地質。其中較為令人信服的原因是蚊子的生長跟不上冰島氣候的變化[20]。
冰島的冬季氣溫變化無常,時常伴隨著突然的上升和下降。蚊子幼蟲被短暫的升溫“欺騙”而孵化之后,可能沒等到發育成蟲,就再次被凍死了[20]。
冰島頻繁的冰凍、解凍使得蚊子難以生長 / 圖蟲創意
目前,冰島境內有記錄的一只蚊子是在飛機上發現的,它從格陵蘭島搭乘飛機遠道而來[19]。
這下你知道了,躲到極地也不一定能擺脫它。或者,去你的微信居住地冰島看看吧。
撰 文 / 圖 圖
參考文獻
[1] Andy Emery. (2020). Seasons of Antarctica. AntarcticGlaciers.org.
[2] Watt, L. van der. (2024). Antarctica. Encyclopedia Britannica.
[3] Devlin, J. J., Unfried, L. N., Lecheta, M. C., McCabe, E. A., Gantz, J. D., Kawarasaki, Y., … & Teets, N. M. (2022). Simulated winter warming negatively impacts survival of antarctica's only endemic insect. Functional Ecology.
[4] Andy Emery. (2020). Introduction to Antarctica. AntarcticGlaciers.org.
[5] Ostenso, N. Allen , Bird, . J. Brian , Barr, . William , Ingold, . Tim , Armstrong, . Terence Edward , Dumond, . Don E. , Dunbar, . Maxwell John and Dunbar, . Moira. (2024). Arctic. Encyclopedia Britannica.
[6] 丁明虎. (2022). 極地氣候變化年報.氣象出版社.
[7]Eveline C.van der Linden, E.C., Le Bars, D., Bintanja, R. et al. (2019). Oceanic heat transport into the Arctic under high and low CO2 forcing. Clim Dyn 53.
[8] Michon Scott, &Rebecca Lindsey. (2011). Polar Opposites: the Arctic and Antarctic.
[9] Arctic Council. Arctic Peoples.
[10] Hawkes FM, Hopkins RJ. (2022). The mosquito: An introduction. New York: Routledge.
[11] Hugh V. Danks. (2004). Seasonal Adaptations in Arctic Insects, Integrative and Comparative Biology.
[12] Melissa H. DeSiervo,Rebecca A. Finger-Higgens,Matthew P. Ayres, Ross A. Virginia,&Lauren E. Culler.(2022). Spatial and temporal patterns in Arctic mosquito abundance. Ecological Entomology.
[13] Müllerová, J., Elsterová, J., ?erny, J. et al. (2018). No indication of arthropod-vectored viruses in mosquitoes (Diptera: Culicidae) collected on Greenland and Svalbard. Polar Biology.
[14] Amanda M Koltz, & Lauren E Culler. (2021). Biting insects in a rapidly changing Arctic. Current Opinion in Insect Science.
[15] 北極苔原.中國科學院科普云平臺.
[16] Dartmouth Collage. (2020). Where Are Arctic Mosquitoes Most Abundant in Greenland and Why. The Ecological Society of America.
[17] Fang, J. Ecology. (2010). A world without mosquitoes. Nature.
[18] Grigorieva EA. (2024). Climate Change and Human Health in the Arctic: A Review. Climate.
[19] Lauren E. Culler, Matthew P. Ayres, &Ross A. Virginia. (2015). In a warmer Arctic, mosquitoes avoid increased mortality from predators by growing faster. Proceedings of the Royal Society B.
[20] Gísli Már Gíslason. (2005). Why are there no mosquitos in Iceland, when they live on both sides of Greenland. The Icelandic Web of Science 16.
[21]中國氣象局.(2023). 極地氣候變化年報.中國氣象科學研究院.