糟糕！气候变暖之后，干饭人可能干不过干饭虫

Mary

2020 年 1 月，索马里博萨索市以南的荒漠，飓风 " 帕万 " 曾经登陆的地点，一只沙漠飞蝗刚刚孵化，在它的身边还有成千上万只沙漠飞蝗幼虫正在破土而出。

不久之后，长出翅膀的成年沙漠飞蝗，集结成队，开始迁徙。遮天蔽日的蝗虫所到之处，几乎寸草不生。

类似的情景，在全世界多个地方集体上演。据联合国粮农组织（FAO）的统计，这些沙漠飞蝗的数量在 6 个月内增加了 400 倍，对超过 4200 万人的粮食供应造成了直接威胁 [ 1 ] 。

这场席卷了西非、东非和南亚 20 多个国家的蝗灾，成为了 2020 年除新冠之外最受关注的全球性灾难事件。

而这场特大蝗灾背后的主要推手——是全球气候变暖 [ 2 ] 。

沙漠蝗灾可能会对原本就贫困的地区造成毁灭性的后果 | 粮农组织，Sven Torfinn

气候变暖后，那些被昆虫吃掉的食物

全球气候变暖可以说是当下最热的话题之一。

上到联合国大会，下到地铁站的公益广告，大到美国总统的选举，小到灯泡的选择，似乎每件事都能和气候变暖问题联系起来。

人们关注气候变暖，关心融化的北极冰川、可怕的森林大火以及各种极端气候事件。但很少有人注意到——隐藏在角落里的昆虫也在被气候变暖所影响，而这种影响带来的灾难性结果却不容小觑。

和人类这样的恒温动物相比，昆虫的个头小得多，循环系统也简陋许多，这让它们对环境温度的变化更为敏感。

昆虫的循环系统（红色）是开放式的，无法维持体温恒定，因此活跃程度随环境温度的不同而变化 | BIODIDAC

气候变暖会导致一系列昆虫行为改变，给人类社会带来许多麻烦，首当其冲的就是农业生产。

据估算，全球平均气温每增加 1 ℃，被昆虫吃掉的粮食（以水稻、玉米和小麦这三大主粮为代表）将会增加 10~25% [ 4 ] 。目前，被昆虫吃掉的粮食大概占全球粮食总产量的 5~20%。如果全球平均气温增加 2 ℃（与工业革命之前相比），被昆虫吃掉的粮食将达到 2.13 亿吨之多，差不多是 5 亿人一年的口粮。

那么，昆虫的哪些变化导致了它们对农业的威胁呢？

虫口的暴增引发抢粮大战

最直接的变化，就是气候变暖导致的昆虫数量暴增。

和人类少生优生的传统不一样，昆虫一次就能生一大片。如果大部分后代都能活下去，每增加一个世代，虫口都会以指数的形式增长。

气候变暖如同给昆虫加了 buff：一方面更多的昆虫在温暖的冬天活了下来；另一方面，升温加速了昆虫的新陈代谢，让它们在更短的时间内过完一生，也就更有可能在一年中产生更多世代 [ 3 ] 。

对于蝗虫这种一次就能生成百上千颗卵的昆虫来说，气候变暖很可能会导致虫口出现爆炸性增长。

极易爆发成灾的美国白蛾一次也能产上千颗卵 | Andrei Sourakov

每一次农业害虫爆发都是昆虫对人类发起的抢粮大战。而这样的战役，对于生产力本就不发达的贫困地区，更是毁灭性的打击。

昆虫虽然看起来个子不大，成灾之后要治理起来却不是件容易的事情。

以蝗灾为例，最好的治理时机是在它们成灾之前销毁虫卵，或者趁幼虫还没长出翅膀的时候将其捕杀，一般来说这个时期经常会用家禽和野生鸟类等蝗虫的天敌，进行生物防治。

若等到蝗虫长出翅膀了，飞行能力有限的家禽们就很难捉到它们。虽然野生鸟类可以轻易捉住飞行中的蝗虫，但是蝗虫成灾之后，它们也不太愿意吃了。因为群居的蝗虫会产生毒素，野生鸟类只能望而却步 [ 5 ] 。

沙漠飞蝗幼虫和成虫的独居形态（左侧）和群居形态（右侧），独居形态的蝗虫无毒，群居形态的蝗虫会释放苯乙腈来防御天敌的捕食 | University of Cambridge，Tom Fayle

面对突然出现的蝗灾，农用飞机喷洒药剂几乎是目前唯一的办法，但绝对算不上是完美的解决方案。因为大范围地使用杀虫剂，会无差别地杀灭传粉昆虫等益虫，对农业生态环境造成深远的负面影响。

可惜的是，此次遭受蝗灾最严重的东非诸国，却连这种不完美的解决方案也无法实施，原因无他，整个东非拢共也找不出几架农用飞机。

苦于无力支付高昂的飞机喷药费用，东非绝大多数国家只能依靠 FAO 和其他国家的援助来获得农用飞机和杀虫剂。对政治动荡的索马里而言，就连安安稳稳地进行飞机喷药都是奢望。

当遮天蔽日的蝗虫飞来时，当地农民采取的措施和我国古代人民并没有什么两样：敲锣打鼓，或者挥舞起手边能找到的任何物品，企图将蝗虫吓走。

当然，这一切都只是徒劳。

非洲农民站在蝗虫群中 | FAO，Giampiero Diana

物候失配让农业生产面临更多挑战

虫口爆炸并非是昆虫威胁农业的唯一途径，气候变化还导致了更深层次的昆虫行为变化。

为了追踪自己喜欢吃的食物，昆虫在漫长的演化中形成了和宿主同步的物候节律，而气候的变暖却逐步打破了这种同步性 [ 6 ] ，这种现象被称为——物候失配。

当农业害虫和宿主植物发生物候失配之后，错过食物的虫子可能会寻找替代性食物，让其他植物遭受无妄之灾。

生长在青藏高原上的美丽龙胆（Gentiana formosa），就成为了物候失配的受害者之一。

开在青藏高原的龙胆花（并不是美丽龙胆本胆）| Pixabay

中科院成都生物研究所一项为期三年的研究发现，地表温度升高不仅让当地的一种夜蛾（Melanchra pisi）虫口密度翻了 10 倍，且出现的时间推迟了一周，而此时它们的主要食物来源条叶银莲花（Anemone trullifolia）则因物候提前而进入枯黄期。不巧，美丽龙胆因为气温升高提前开了花，正好碰上了饥不择食的夜蛾。在夜蛾的疯狂啃食下，龙胆的种子产量急剧下降 [ 7 ] 。

气候变暖后，害虫和宿主植物的物候失配，意味着可能会出现新的农业害虫，或者新的受害植物。这些层出不穷的新问题，会加大害虫防控的难度，增加农业生产的经济成本。

而害虫和其天敌的物候失配，则有可能损害生物防治（以虫治虫）的效果，进而导致害虫爆发。常见农业害虫——蚧壳虫就是物候失配的得益者之一。

在自然界中，寄生蜂是控制蚧壳虫数量的一把好手。每年秋天，雌性寄生蜂会四处寻找蚧壳虫，并在它们体内产下卵。等到第二年春天，寄生蜂幼虫在蚧壳虫体内孵化，吸食它们体内的营养。

一只正在往蚧壳虫体内产卵的寄生蜂 | University of California Statewide IPM，Jack Kelly Clark

一般情况下，寄生蜂卵孵化的时间会比蚧壳虫产卵时间早一点。寄生蜂幼虫的取食让雌性蚧壳虫变得虚弱，产卵数量也因此下降。

然而，气温升高之后，情况就变得不一样了。在温暖的环境中，雌性蚧壳虫产卵时间提前，其体内的寄生蜂卵因受外界温度的影响相对较小，孵化时间则几乎没有变化，结果雌性蚧壳虫就有机会生出更多卵 [ 8 ] 。

简单来说，随着气候的变暖，寄生蜂对蚧壳虫密度的天然控制作用将被削弱，蚧壳虫爆发的几率随之增加。

传粉昆虫：我的花呢？

然而，并不是所有的昆虫都会受益于气候变暖，有的昆虫反而因此遇到了种种困难，传粉昆虫就是这样的天选 " 倒霉蛋 "。

与一般农业害虫不同，传粉昆虫不会长期待在一棵植物上，以植物叶片或茎干为食。为了获得足够的食物，传粉昆虫需要大范围地搜寻花朵，必要的时候还会跟着花期迁徙。

生活在喜马拉雅山脉一代的黑大蜜蜂（Apis laboriosa）就会随着季节的变化在低海拔和高海拔地区之间来回迁徙。生活在北美地区的帝王蝶（Danaus plexippus）甚至会通过三到四代的生命接力，穿越整个北美大陆。

帝王蝶的迁徙路线图。在墨西哥出生的第一代帝王蝶向北迁移，经过三代的接力后到达加拿大和美国北部，第四代帝王蝶再往南迁徙回到墨西哥。北美西部的帝王蝶迁移路线的行程比东部的短一些 | NPS graphic，S. Sparhawk

传粉昆虫迁徙时会循着一条由不同花期植物组成的路线移动，以确保在途中得到补给。随着气温的上升，植物的花期陆续提前 [ 9 ] ，迁徙中的传粉昆虫可能会因此错过花期，面临饥荒。

更糟糕的是，温室气体臭氧也跟着裹乱。臭氧强大的氧化性会降解植物释放到空气中的芳香化合物，让传粉昆虫因为丢失嗅觉信号而迷路 [ 10 ] 。

一项针对熊蜂的研究发现，随着近几十年气候的变暖，北美和欧美地区熊蜂的自然分布范围已经缩小了超过 30% [ 11 ] 。虽然气温的升高让熊蜂的分布范围往北扩张，但是新分布区增加的速度远远比不上现有分布区消失的速度。如果按照目前的速度持续下去，再过几十年，大部分熊蜂物种都会灭绝。

没有了这些传粉昆虫的帮助，全世界超过八成的作物产量都会受到影响。

正在给梨树传粉的熊蜂 | Pixabay

昆虫这些行为变化带来的农业损失，对于粮食本就短缺的贫困地区来说无疑是雪上加霜。

要知道，全球超过 80% 的极端贫困人口都生活在农村，很多人只能靠一小片耕地维持一家的生计。非洲和南亚等贫困地区的农民，甚至随时面临着饥饿的威胁。他们没有钱购买肥料和农药，也无法获得专业的技术指导，只能祈祷风调雨顺能让田地多产出一点粮食。农业生产的任何一点损失都会给他们的生活带来沉重的打击。

在一些贫困地区，人们 60% 以上的收入被用于购买食物。粮食短缺导致的粮价上涨会让这些人的生活变得难以为继。

对生活在大都市的人来说，气候变化或许只是在遇到 "60 年不遇极寒冬天 " 时多加件衣服，被异常天气困在家中时抱怨一下，或者在看到虫灾泛滥的新闻时表达一下感慨。但这些微不足道的小事，落到贫困人口身上，就成了一座座真实而难以翻越的高山。

因为，他们的生活就如同昆虫简陋的循环系统，哪怕面对再细微的环境变化，都毫无招架之力。

全球健康与发展守卫计划

我们关心科学家的每一次灵光一现，关心在未知领域的每一步开拓和探索。但这次，我们想把目光投向全球贫困人群。

他们生活窘迫，面对伤害也更加脆弱：气候变化、传染病、饥饿、贫困、新生儿死亡、性别歧视……科学和创新，能为他们带来什么？

由果壳发起的全球健康与发展守卫计划，通过招募并培养创作者、传播者，促进各类优质内容产生，鼓励传播和发声，从而将关注全球健康与全球发展的理念传播给大众，让贫困人群获得更多关注，并期待让这种关注实实在在改善他们的境遇。

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