万蛇之岛!剧毒蝮蛇和蛇岛守护者
A Haven of the Creatures near L shun
大连旅顺口西北部,7海里外的蛇岛中,生活着近两万条剧毒蝮蛇,如此多的单一种类蛇集中于一个小岛上,全世界绝无仅有。本文作者自2001年大学毕业后,就来到蛇岛从事科学研究工作,一干就是20年,与蛇岛结下了不解之缘。
大连旅顺口西北部,7海里外的蛇岛中,生活着近两万条剧毒蝮蛇,如此多的单一种类蛇集中于一个小岛上,全世界绝无仅有。本文作者自 2001年大学毕业后,就来到蛇岛从事科学研究工作,一干就是 20年,与蛇岛结下了不解之缘。
上世纪30年代,日本军队占领旅顺后,“关东厅”海务局的几名日本士兵,奉命考察邻近旅顺口的一个小岛,为建造灯塔做前期调研。一登岛,士兵们就被眼前的景象惊呆了:缠在树枝上的蛇吐着信子,瓦灰色的蛇从草丛中划过,连石缝里也有蛇盘着休息,小小海岛到处都有蛇活动,令人毛骨悚然,日本士兵吓得落荒而逃。
这座面积仅有0.72平方公里的小岛,怎么会有这么多毒蛇?它们从哪里来?在这里生活了多久?又以什么为食?这个神秘小岛的种种谜团,吸引着一代代人去探索……
蛇岛前世今生蝮蛇数量考察
在很长一段地质时期里,胶辽古陆还未分裂,辽东半岛及山东半岛的陆地连在一起,蛇岛只是其中一个很小的山峰。经过几次地质运动后,特别是距今2500
左页图为蛇岛景观图,在茫茫渤海之上,蛇岛是候鸟迁徙的中转站,每年数以万计的候鸟从这里飞过。上图,一条吐着信子的蛇岛蝮蛇潜伏在枯木上,静静地等待猎物出现。
万年前的喜马拉雅造山运动过程中,下辽河断裂下陷,海水由黄海涌入,胶辽古陆成了一片汪洋,未被海水淹没的山峰露出海面,成为岛屿,蛇岛就在这一时期形成。此后又经过了几次海涨海退,蛇岛时而与陆地相连,时而孤立于海中,距今约1.5 万年时,蛇岛最终形成。
大连周边海域相同成因的海岛有两百多个,却只在蛇岛有大量毒蛇分布,这是为何?其原因与蛇岛的地质结构有关。蝮蛇喜欢居住在岩石缝里,蛇岛形成过程中处于褶皱带上,造成了蛇岛上大量地质裂缝的存在,石缝作为天然洞穴吸引了蝮蛇在此“定居”。与大陆分离后的蛇岛,缺乏淡水和外界的食物补充,绝大部分动物无法适应这种环境突变,逐渐死去,而蝮蛇凭借其极强的忍饥耐渴能力,慢慢适应环境并开始寻找新的食物,由于少有天敌,蝮蛇就在这座海岛上繁衍壮大。
蛇岛的蛇到底有多少,长久以来人们都很关心这个事情。1932年和 1933年,日本学者长谷川秀治和小林胜调查后,得出的数据分别是50万条和10万条左右;1957年和1974年,我国生物学家伍律和季达明教授得到的结论,分别约为5万条和2万条;1982年蛇岛老铁山自然保护区成立后,生物学家黄沐朋主持的第一次普查结果显示,蛇岛蝮蛇数量在1万条左右。
为什么前后数据相差如此之大,究竟是调查有误还是蛇岛蝮蛇的数量一直在减少?带着这一疑问,
保护区工作人员在1983年进行了普查。此次普查采用的是重捕标记法,要求队员们沿一定的路线和范围,逐段寻找,对发现的蝮蛇尾部用颜料进行标记,直至走遍整个岛屿。然后需再重复一遍第一次的工作,用不同颜色的笔再次标记,根据第一次和第二次记录的重复率计算整个种群的数量。
20多名普查队员吃住都在岛上,晚上就地扎帐篷露营。白天普查时岛上没有路,全是茂密的植被和陡坡悬崖,粉葛藤的藤蔓与杂草纵横交错,穿着厚重防护服的队员步履艰难。虽然蝮蛇咬不破皮鞋和防护服,但毒牙却能穿透手套。有时重心不稳,想伸手扶下树枝或石头,一不小心就容易摸到它们,即使马上缩手也来不及。在林间穿行,队员头顶的树枝上说不定就挂着蝮蛇,即便它们大多数都比较老实,但还是时不时地把队员们吓出一头冷
汗。春秋两季,队员们花了40多天,终于查出岛上大约有1万多条蝮蛇。保护区成立20多年以后,在2005年和2012年,我和同事们又进行了两次普查,结果显示蝮蛇的数量在两万条左右波动,整体处在一个稳定的状态。
食物匮乏蝮蛇“夏眠”与减少繁殖
自蛇岛孤立于海上后,蛇岛蝮蛇在漫长进化过程中,与陆地上的蝮蛇产生了不少差异性。以其近亲岩栖蝮蛇为例,蛇岛蝮蛇为了适应蛇岛环境,在演变过程中伪装色变浅,背部为瓦灰色,花纹呈黑褐色,不似岩栖蝮蛇的颜色那么鲜亮,花纹为红褐色。性格上蛇岛蝮蛇更为安静,由于孤岛资源稀缺,在残酷的竞争中,蝮蛇需要保存体力,故而除了捕食外不轻易主动进攻,这一特性为我们工作减少了不少
麻烦。相比之下,岩栖蝮蛇的攻击性就大多了。
蛇岛蝮蛇的进化演变,与食物息息相关。蛇岛处在东北亚候鸟迁徙路线上,一些小型鸟类要在蛇岛上稍作停留,补充食物和能量后继续飞越大海。岛上食物少,蛇岛蝮蛇需要捕捉迁徙的候鸟维持生命。每天小型候鸟的活动高峰在早晨及傍晚,蝮蛇也随之出来捕食。中午鸟类出现得少,加之气温升高,蛇也就下树休息。春秋两季是候鸟的迁徙季,这一活动规律,让蛇岛蝮蛇在漫长的进化中有了另类习性——夏眠。每年4 ~ 5月与9 ~ 10月,在岛上停留的小型候鸟增加,蛇岛蝮蛇也进入了活动旺季,7月及11月以后,蛇岛蝮蛇进入夏眠及冬眠。一年两季休眠,这种特征使其成为了一个独有的蝮属新种,并于1979年被中国科学院成都生物研究所赵尔宓院士命名为“蛇岛蝮”,这意味着在整个地球上,只有蛇岛上生活着蛇岛蝮这个独有物种。
食物不仅改变了蛇岛蝮蛇的习性,还改变了它们的繁殖情况。蛇岛上的成年雌性蝮蛇平均每4年才生产一次,每年只有百分之二十五参与繁殖。其原因在于,在蛇岛上获得食物不易,平均一条蛇,每年只能捕6 ~ 8只鸟,有时一整天、一整月或者一整年都无法捕捉到一只鸟,而雌蛇必须要有足够的营养积累,卵泡才能发育。如果这一年蝮蛇捕到足够的小鸟,营养充分,卵泡可正常发育,第二年就能怀孕;但每生产一次都是巨大的消耗,个别蝮蛇生产后甚至因机能衰竭死去。因此,蛇岛蝮蛇不能像大多数蛇那样每年都怀孕,吃不到鸟的瘦蛇根本无法繁殖。
下图,两条蝮蛇挂在树上,瓦灰色的皮肤与树枝颜色相差无几。由于蛇岛面积小,蝮蛇多,几条蝮蛇呆在同一棵树上捕猎并不奇怪。
陆地上大多数的蛇为卵生,蛇卵靠自然温度孵化。但蝮蛇有所不同,它们进化出了卵胎生的繁殖方式。也就是说,受精卵成熟后不产出,一直留在母体中孵化,但胎儿的营养仍由卵黄供给,母体只起到保护胎儿的作用,直到卵孵化出小蛇排出体外。陆地上食物充足而且多样,能够满足幼蛇生长的需要,因而母蛇每胎可产10余条蛇仔,且体型相对较小。但蛇岛空间有限,食物匮乏,蛇岛蝮蛇为了适应特殊的环境,每胎产蛇2 ~ 6条,而且幼蛇一生出来就比陆地上的粗壮,瘦弱的蛇仔在岛上很难活下来。蛇岛蝮蛇幼仔出生后就会上树捕鸟,同时也会捉些蜈蚣、鼠妇等虫子吃。
蛇岛守护者危险工作是日常
蛇岛是一个非常独特的存在,它是世界上唯一的只生存单一种类蛇的海岛,是一个半开放的岛屿生态系统。生活在岛上的近两万条剧毒蛇岛蝮,是重要的生物资源,具有非常独特的科研价值和保护
价值,是研究蛇类行为学、生态学的天然实验室。在蛇岛工作,我们不仅需要保护岛上的蝮蛇不被偷猎,还需要对蛇岛蝮蛇进行研究。为了摸清蛇岛蝮蛇的生命周期等信息,需要对其进行标记研究,但如何在不对其造成伤害的前提下,进行有效的标记研究成了问题。
一次偶然,我找到了生物芯片标记物种的方法。这种生物芯片仅有0.8毫米粗、8毫米长,可以注射到蛇皮下,且蜕皮时不会掉,可长期监测,对蛇基本没有伤害。通过此项技术,经过20年左右的数据积累,就可以掌握蛇岛蝮蛇的性别比例、不同季节的肥满度指数等指标,从而计算出蛇岛蝮的生命周期、存活年限、年生长发育情况等。将生物芯片技术应用到蛇类研究领域,在国内我们是首例,能将它用到蛇岛上,得益于蛇岛独特的地理优势和蛇岛蝮蛇独一无二的特性。蛇岛蝮是蛇岛独有的物种,同时蛇岛是一个独立的封闭空间,蛇岛蝮为了节省能量,一生活动范围相对固定,半径基本不超过100米,而其他地区的蛇类活动范围达数十、数百公里,植入芯片意义不大。
为蝮蛇植入芯片,需要抓蛇、记录信息、植入芯片,我的工作中 20年都在“与蛇共舞”,被蝮蛇咬是不可避免的事情。2007年5月,一次科研活动中需要抓蛇。当抓到第10条的时候,我一时疏忽,手稍微松了一点,蝮蛇猛地往前一蹿,回头正好咬在我的左手食指
上,刚开始只感觉像针扎了一样,但10分钟后,蛇毒开始发作,被咬的部分肿了起来,我连忙在胳膊上系了毛巾,防止血液快速回流,仅10分钟左右,整个左手像发面一样全部肿了。当时,这条蛇岛蝮刚刚经过一个冬天的冬眠,毒液已经积攒了大半年,正是毒量最大的时候。我立即被送往医院抢救。不到两个小时,我的整只手已经肿得像面包一样,医生剪开简易绷带的一瞬间,手腕就像被吹的气球一样向外鼓,眼看着整个胳膊都肿了起来。
被咬后第一天晚上是最难熬的,肿、胀、痛,我感觉就是把整只胳膊砍掉都比当时好受。在蛇毒作用下,毛细血管破裂,体液渗出,相当于在皮下注水,还没有地方排出,能不胀和疼吗。第二天早晨,医生通过穿刺减压,用针头扎破皮肤,血液喷出来的一瞬间,我感到无比的舒服。穿刺减压总共进行了2次,由于穿刺的针头较粗,我左手的5个手指上至今仍留着8个白色的针孔斑痕。整整住院18天,我的左侧身体都蜕了一层皮,才算捡回一条命。由于蛇毒影响了左手的神经,到现在,我的左手食指还感觉不太灵活,像戴了手套一样,阴天、下雨天还时常隐隐作痛。
2020年,是蛇岛老铁山自然保护区成立的第38年,我和同事们在岛上与蛇朝夕相处,保护蛇岛蝮蛇这种有趣生灵的同时,还维护各类动植物种群稳定,不断地破解关于蛇岛的更多谜团。