進擊的呱呱!海蟾蜍入侵澳洲後,擴散的腳步越走越快?

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海蟾蜍 (Rhinella marina) 是世界百大入侵物種之一,具有強烈的侵略性。2021年一項研究,蒐集法屬圭亞那、夏威夷,以及澳洲的海蟾蜍現地調查資料,分析其擴散模式與速度。根據研究結果,澳洲的海蟾蜍在離開與原生棲地相近的昆士蘭,往西北部遷徙後,擴散速率開始大幅提高,且越晚入侵棲地的族群,有越高的移動速率。

撰文|何郁庭

海蟾蜍 (Rhinella marina) 是強勢的世界百大外來入侵種之一,原產於中南美洲的牠們,擁有優異的適應力與繁殖能力,引進到其他國家、地區後,常造成不同程度的生態危害。由於海蟾蜍的耳後具有毒腺,因此捕食者也可能在吃到牠們後中毒致死;澳媒也曾針對狗狗舔食海蟾蜍成癮的議題進行相關報導【3】

2021年,海蟾蜍在臺灣南投縣草屯鎮現蹤後,隨即受到林業及自然保育署和臺灣兩棲類動物保育協會等單位高強度移除,以避免牠們擴散到其他地區。且依照林業署公告,國民不可私下飼養、繁殖海蟾蜍【5】

圖1:昆士蘭州湯斯維爾的海蟾蜍|來源:iNaturalist-beschwar

 

利用跨國資料追蹤海蟾蜍有多會跑

從前面的例子不難看出,海蟾蜍對生態系具有相當的威脅性。這個其貌不揚、皮膚布滿疣粒,最大可以長到30公分的海蟾蜍,早已入侵多個國家。為了防治海蟾蜍,許多政府單位投入大量資源與人力移除與控管海蟾蜍。

以入侵物種管理的角度來看,若能掌握入侵物種的擴散速率,對政策管理將有很大的幫助。然而,要量化生物的移動距離、行為,並加以分析,卻不是件容易的事情。研究者必須花費長時間進行現地調查,觀察那些晃來晃去的動物;且這樣的研究曠日費時,要分別在不同地區建立長期資料,更是難上加難。

不過,2021年一篇發表於《Scientific Reports》的研究,分別蒐集到法屬圭亞那、夏威夷與澳洲等三個國家44個海蟾蜍速率追蹤的研究。研究人員嘗試利用研究中650隻追蹤個體的資訊,建立出海蟾蜍普遍的移動模式,瞭解這些跳來跳去的大傢伙每天到底可以跑多快,一年又可以遷徙多長的距離?

研究之所以挑選這三個國家,有其歷史淵源。法屬圭亞那為海蟾蜍的原棲地;1932年,夏威夷為了防治農業害蟲引進;1935年再以同樣的原因,由夏威夷引進至澳洲東北部。然而毫不意外地,牠們成為了強勢的入侵物種。

海蟾蜍進入昆士蘭 (Queensland) 後,分別往西到澳洲西北部,與往南到新南威爾斯 (New South Wales),逐漸擴散到澳洲其他地區。

圖2:裝有追蹤器腰帶的海蟾蜍。上方維海蟾蜍遷徙路徑示意圖,紅圈處維研究海蟾蜍移動速率追蹤的實驗區域|來源:參考文獻1

 

海蟾蜍真的有越跑越快嗎?

想不到,進入澳洲的海蟾蜍,在跨過昆士蘭州的雨林後,入侵到較熱且乾旱的西北部地區的族群,竟然開始大量擴張,且擴散的速度越來越快。

根據該研究團隊分析的結果顯示,當海蟾蜍在原棲地法屬圭亞那,或是和原棲地相仿的環境,如夏威夷和澳洲東北部當中,牠們並沒有那麼愛「爬爬走」,不但每天的行進距離在20公尺以內,更換棲所的比例也較低。然而,在澳洲跨過雨林,往西北邊跑的海蟾蜍,卻變得像旅蛙一樣,每天遷徙的距離可以高達200公尺,更換棲所的比例也明顯提高。

同時,另一個和距離相關的變數,則是海蟾蜍建立族群的時間長短。在澳洲西北部,入侵年份越短地區的族群,每日移動的距離和每次移動的距離,都比較早入侵的海蟾蜍更長。

圖3:各地點海蟾蜍的移動距離圖。區域由左至右依序為法屬圭亞那、夏威夷、昆士蘭、新南威爾斯、北澳洲及西澳洲|來源:參考文獻1

這些結果引起了研究人員的好奇,為何原本比較「宅」的海蟾蜍,在原棲地、夏威夷都好好地待著,入侵澳洲長達80年的族群也不愛亂跑,但入侵前線的海蟾蜍卻出現明顯快速擴散的行為。

 

為什麼海蟾蜍變得如此「愛旅行」

首先,研究人員排除了表型可塑性 (phenotypic plasticity) 造成的影響,因為這個團隊過去曾針對澳洲不同地區海蟾蜍的後代進行實驗,測量海蟾蜍的移動距離、移動路線的直線程度等。過往的證據都支持這些改變是遺傳差異所造成的【2】

以這項研究而言,移動速率明顯變快的族群,是澳洲往西北方走的海蟾蜍,研究人員推測,這個行為改變,是源於時間和空間上的聯合效應。在時間上,由於入侵到新區域時,海蟾蜍在新棲地的物種密度很低,因此族群可以快速繁衍,在此前提下,提高繁殖率的性狀能增加個體的適存性;在空間上,每一代最會跑的海蟾蜍,最容易跑到族群的邊緣,而最邊緣的海蟾蜍,同時也會是入侵的最前線。

源於以上兩點,讓澳洲西北邊的海蟾蜍累積高移動速率的特性,變成每天可以走很遠的超級海蟾蜍。

另外,對於往澳洲東南方走的族群為何沒有越走越快,研究團隊則推測,因為南部緯度較高,原生於熱帶的海蟾蜍較不適應低溫環境,且新南威爾斯夜間的低溫限制了海蟾蜍夜間的活動,才使南邊的族群擴散速率不如西北部。

海蟾蜍體型大且顯眼,相對容易目擊跟捕捉,也因為受到各方關注,才有機會蒐集到這麼多資料進行研究。外來入侵物種是近年愈加受到重視的議題,且隨著生物入侵的時間越長,可以完全移除的機會越渺茫,如何避免更多異客破壞原始的生態環境,是值得所有人深思的問題。

 


參考文獻

  1. Shine, R., Alford, R. A., Blennerhasset, R., Brown, G. P., DeVore, J. L., Ducatez, S., ... & Phillips, B. L. (2021). Increased rates of dispersal of free-ranging cane toads (Rhinella marina) during their global invasion. Scientific Reports, 11(1), 23574.
  2. Phillips, B. L., Brown, G. P., & Shine, R. (2010). Evolutionarily accelerated invasions: the rate of dispersal evolves upwards during the range advance of cane toads. Journal of evolutionary biology, 23(12), 2595-2601.
  3. It’s a dog of a way to get high but Queensland pooches are lapping up hallucinogenic sweat from cane toads | The Courier Mail
  4. 臺灣地區兩棲類物種描述資料- 海蟾蜍Rhinella marina
  5. 農委會公告海蟾蜍為有害入侵種,飼養者必須於6月14日前登記備查-2022/04/07
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