

基拉戈树仙人掌最初于1992年在美国的一个地方被发现生长。此后,由于海平面上升和日益强烈的风暴,这些人口已经消失。图片来源:Susan Kolterman
在美国,由于海平面上升,基拉戈树仙人掌在当地灭绝,这在该国尚属首次。仙人掌已经承受着来自盐水入侵、飓风和动物放牧的压力,为了防止完全灭绝,它最后剩下的茎被抢救出来用于种植。
美国目睹了其唯一的大型基拉戈树仙人掌种群的完全消失,研究人员将这一发展归因于海平面上升导致的该国首次局部物种灭绝。
基拉戈树仙人掌(pilsocereus millspaughii)仍然生长在加勒比海的一些分散的岛屿上,包括古巴北部和巴哈马的部分地区。在美国,它仅限于佛罗里达群岛的一个单一种群,于1992年首次发现,此后一直断断续续地进行监测。
海平面上升带来的海水入侵,飓风和涨潮造成的土壤枯竭,以及哺乳动物的食草行为,都给这个种群带来了巨大的压力。到2021年,原本生长繁茂的约150根茎被减少到6个生病的片段,研究人员将它们回收起来进行异地培育,以确保它们的生存。
“不幸的是,基拉戈树仙人掌可能是其他低洼沿海植物如何应对气候变化的风向标,”詹妮弗·波斯利说,她是仙童热带植物园区域保护主任,也是7月9日星期二发表的一项研究的主要作者,该研究记录了仙人掌数量的下降。
受环境负面影响的两种密切相关的仙人掌nmental变化
相对而言,人们对佛罗里达稀有的仙人掌知之甚少。研究人员最初在一个孤立的红树林中偶然发现了基拉戈树仙人掌,几年后,它的身份仍然不确定。大多数人认为它是一个独特的种群类似命名的关键树仙人掌(Pilosocereus robinii),一种联邦濒危物种,存在于佛罗里达群岛的其他地方。
这两种仙人掌长得很像。这两种植物的茎都垂直于地面,可以长到20多英尺高。它们都有奶油色的花朵,闻起来像大蒜,能反射月光,吸引了蝙蝠授粉者,而它们鲜艳的红色和紫色的果实吸引了鸟类和哺乳动物的眼球。
基拉戈树仙人掌可以长到令人印象深刻的高度。图片来源:Susan Kolterman
但也有一些关键的不同之处,这使得现任佛罗里达自然历史博物馆植物标本馆收藏经理艾伦·弗兰克怀疑他们在基拉戈岛处理的是一些独特的东西。
弗兰克说:“最显著的区别是花朵和果实底部的一簇长长的绒毛。”仙人掌的毛很厚,看起来就像被积雪覆盖了一样。基拉戈仙人掌的刺也是基树仙人掌的两倍长。
2019年,弗兰克证实,Key Largo种群是美国第一个也是唯一已知的米尔斯波梭状囊蝇实例
到那时,它已经屈服于一些同样的环境压力,这些压力在上个世纪一直困扰着它的亲戚——基树仙人掌。后者曾经在佛罗里达群岛很常见,但随着越来越多的人搬到该地区,它的数量降到了危险的低水平。
植物学家约翰·斯莫尔(John Small)在1917年的一篇文章中指出,基树仙人掌“在很长一段时间内(在基韦斯特)非常丰富……近年来,为了获取柴火和开发建筑工地,吊床遭到破坏,这种有趣的仙人掌变得稀缺,直到现在,它在自然栖息地濒临灭绝。”
1984年,基树仙人掌被列为联邦濒危物种,但其数量继续减少。1994年至2007年间,下降了84%。
仙童的研究人员从2007年开始与当地土地管理者合作,每年监测所有的树仙人掌种群。费尔柴尔德领导的一项研究表明,在下礁岛风暴潮事件发生后的几年里,死仙人掌下的土壤含盐量比活仙人掌高,这在死亡率和盐度增加之间建立了明确的联系。
研究人员还为这些物种发起了一个强有力的保护收集。盆栽仙人掌在佛罗里达州珊瑚盖布尔斯的一个设施中种植,野生和栽培植物的种子都被小心地储存起来,以便长期保存。
研究人员研究并拯救了日益减少的种群的残余
基拉戈仙人掌生长在海岸附近被红树林包围的低矮石灰岩露头上。这个地方最初有一层独特的土壤和有机物质,使仙人掌和其他植物得以生长,但飓风和异常高的潮汐带来的风暴潮侵蚀了这些物质,直到所剩无几。
以前只在红树林下的微咸土壤中生长的耐盐植物开始慢慢地向露头生长,这表明含盐量正在增加。
如果有足够的时间,这些变化的环境很可能会杀死仙人掌。但其他事件的发生加快了这一步伐。
仙童公司和佛罗里达州环境保护部的工作人员在2021年清除了所有剩余的绿色材料,因为很明显这个种群将无法生存。图片来源:Jennifer Possley
“我们在2015年注意到了第一个大问题,”该研究的合著者、仙童研究植物学家詹姆斯·兰格(James Lange)说。那一年,当他和他的同事们来评估这些植物时,一半的仙人掌已经死亡,显然是由于大量的草食造成的。仙人掌将水分储存在多肉的茎中,这使它们能够在没有雨水的情况下存活很长一段时间。这使得它们在其他水源稀缺时对动物具有吸引力。
兰格说:“2011年,我们开始看到该地区的‘王潮’引发了海水泛滥。”王潮指的是特别高的海潮。“这限制了小型哺乳动物可用的淡水数量,可能与食草动物瞄准仙人掌的原因有关,但我们不能肯定。”我们从来没有在低礁岛的任何地方见过这样的仙人掌食草动物,那里的洪水往往不那么广泛。”
研究小组设置了摄像机,希望找到罪魁祸首,但不管它是什么,都没有回来,此后也没有明显的草食证据。然而,当研究小组第二年回来时,大约又有50%的人口死亡。作为回应,仙童公司和佛罗里达州环境保护部的工作人员从温室里剩下的植物中采摘了几根插枝。
2017年,5级飓风“厄玛”横扫南佛罗里达州,造成了5英尺高的风暴潮。基拉戈岛的最高点仅高于海平面15英尺,该岛的大部分地区在几天后仍被洪水淹没。风暴过去后,仙童团队对整个群岛的几个仙人掌种群进行了分类,移走了掉在仙人掌上的树枝,并抢救了其他倒霉的材料。当时的环境是如此极端,以至于生物学家不得不用儿童水池的淡水来维持当地野生动物的生存。
加剧了已经退化的基拉戈树仙人掌栖息地,2019年的王潮使该岛的大部分地区,包括极低洼的露头,被淹没了三个多月。
到2021年,只剩下六根基拉戈树的仙人掌茎。很明显,这个种群不会存活下来,研究小组让这些植物在这一年剩下的时间里开花结果,然后把所有剩余的绿色材料回收起来,重新种植在温室或室外可控的环境中。目前,研究人员知道在美国没有自然生长的基拉戈仙人掌。
波斯利说:“我们与佛罗里达州环境保护部有一个临时计划,在野外重新种植一些。”
类似的努力在很大程度上是佛罗里达州相关的基树仙人掌继续存在的原因。波斯利说:“这种物种重新引入的数量已经超过了野生物种的数量。”
但是,她补充说,这可能最终只是权宜之计,而不是解决方案。适合树仙人掌生长的环境正在随着它们赖以生存的植物一起消失。“它通常是红树林和高地吊床之间的边缘地带,被称为刺丛,这样的地方已经不多了,我们可以重新引入种群。”
基拉戈树仙人掌数量的减少以及将其移除的必要性,让研究人员对物种与快速变暖的世界相抗衡的未来有了一个想法。气候变化的现实并非是海平面或盐分水平平稳、可预测的上升,而是更为混乱,它表现为一系列复杂的相关事件,给已经承受压力的物种带来了额外的压力。
“我们正处于生物多样性丧失的前线,”研究报告的合著者、区域保护研究所执行主任乔治·甘恩说。“我们过去25年在南佛罗里达州的研究表明,由于栖息地丧失、过度采集、入侵物种和其他退化因素,超过四分之一的本地植物物种受到区域灭绝的严重威胁,或者已经灭绝。超过50种已经消失,包括四种全球灭绝。”
参考文献:“美国首例维管植物灭绝与海平面上升有关?”《美国佛罗里达群岛的密斯波氏小狐猴(仙人掌科)》,作者:Jennifer Possley, James J. Lange, Alan R. Franck, George D. Gann, Trudy Wilson, Susan Kolterman, Janice Duquesnel和Joseph O'Brien, 2024年7月9日,德克萨斯植物研究所学报。DOI: 10.17348 / jbrit.v18.i1.1350
这项研究是由佛罗里达州农业和消费者服务部资助的。