很多人可能都會好奇，如果把狼和鹿關在同一個島上，會發生什么事情？是作為獵物的鹿被吃滅絕，還是兩個種群會以某個數量達到生態平衡？
在機緣巧合下，這種“實驗”真的發生了！存在著天然捕食關系的狼和駝鹿先后到達同一座孤島上，但結果卻完全出乎人們的意料。
冰橋是在湖泊、河流和海洋等水面上形成的冰凍自然結構。就皇家島而言，這些橋梁通常通往加拿大大陸或明尼蘇達州北部，根據溫度和風力條件，橋梁可以持續幾天、幾周或幾個月。｜wiki
世界上面積最大的淡水湖——蘇必利爾湖的西北部有一座皇家島，作為一座孤島，皇家島最初既沒有狼，也沒有駝鹿。據說，駝鹿有可能是在 19 世紀初游過來的，也有可能是被人類放養在島上用于度假時狩獵的。直到 1949 年的冬季，有幾只狼從安大略省穿過一座冰橋也來到了這座島，給島上駝鹿的平靜生活帶來了一絲波瀾。
注意到這一現象的研究人員興奮不已，因為在當時，人們很少能見到在同一個棲息地只有狼和駝鹿（單一捕食者對單一獵物）的情況。并且該島距離最近的大陸約 12 英里，許多野生動物無法到達該島，其簡單的生態系統（比其他更復雜的生態系統變量更少）是研究人員進行此類長期研究的理想場所。
駝鹿是世界上最大的鹿科動物，成年駝鹿平均肩高 1.5米~1.8 米。雄性重 380公斤~535 公斤，而雌性則重 270公斤~360 公斤。｜wiki
于是，自 1958 年開始，美國普渡大學的野生動物生態學家杜沃德·艾倫 （Durward Allen）和研究生盧西安·大衛·梅赫（L. David Mech）進行了長期地跟蹤和研究，并記錄了它們的初始數量：20 只狼和約 500 只駝鹿。最初他們認為，隨著時間的推移狼和駝鹿的數量會達到某種平衡，預測狼大約有 25 只，駝鹿大約有 1500 只。
然而，讓他們大跌眼鏡的是，狼和駝鹿的數量并沒有像他們預期的那樣發展，而是一個種群走向滅絕，滅絕方竟然是他們未曾想到過的捕食者——狼。這一切是怎么發生的呢？
首先，狼剛剛登陸皇家島的前五年，兩個種群的數量的確達成了某種平衡。
黃色-狼群 紅色-駝鹿｜參考資料[1]
隨著時間的推移，狼的數量略有波動。但是，經過一系列溫和的冬季之后，駝鹿的數量增加了近一倍，平衡發生了重大轉變。
隨后經歷了一系列嚴冬，狼的捕食量增加，駝鹿的數量因此減少了一半。到了 1980 年，狼群猛增至 50 只，組成了幾個不同的狼群，這是島上有記錄的最高數量。與此同時，駝鹿數量開始了嚴重衰退，達到了低點的 650 只左右。
1982 年，一種對狼來說是致命的病毒——犬細小病毒突然在狼群間開始暴發，導致許多幼狼死亡，狼的數量因此銳減至 14 只。
由于狼群數量減少，捕食量較低，駝鹿數量開始一路飆升，到了 1994 年，駝鹿竟然達到了 2400 只，創下歷史新高。雖然狼群的病毒最后自然消失了，駝鹿的數量也在一路飆升，但是狼的數量再也沒有恢復過來，長期都維持在十幾只。這是因為狼群陷入了嚴重的近親繁殖，繁殖成功率極低，以及健康狀況較差，例如近親繁殖導致的遺傳病——骨骼畸形。
研究人員說：“如果你是一只在皇家島上的野狼，必須捕食像駝鹿這樣體型是你八倍的獵物，在健康狀態不理想的情況下，這會讓你的野外生活變得非常艱難?！?/p>
讓骨骼畸形的狼捕殺比它們體型要大好幾倍的成年駝鹿，那更是太令狼為難了｜參考資料[1]
由于嚴酷的冬季條件、駝鹿數量過多導致的食物缺乏以及駝鹿蜱蟲的影響，駝鹿數量在 1996 年開始大幅度下降，短短幾年間降至 600 多只。
雖然自 1994 年以來，通往皇家島的冰橋急劇減少。然而，在 1997 年冬季，一只被編號為 M93 的灰狼從加拿大通過冰橋來到了這座島嶼。他的到來使遭受疾病和近親繁殖打擊的廣大狼群恢復了活力，繁育了 34 只幼狼，極大地提高了狼群的健康狀況，并引發了連鎖反應，改善了整個森林生態系統。
M93 帶來的好處持續了大約十年（下圖 A），然后情況再次惡化（下圖 B）。M93 自己在配偶去世后開始與女兒繁殖，其他成員的近親繁殖引發了種群數量的迅速下降。由于 M93 極端繁殖，到 2008 年，即它去世兩年后，皇家島的狼群中 60%的狼基因繼承自 M93，基因退化再次出現。
直到 2016 年，只剩下兩只近親狼，無法繁衍后代。如果沒有人類干預，這些狼很可能會成為島上最后的狼，而駝鹿也會因為數量過多，導致食物短缺。
皇家島的原生生態環境里曾經有大量的樺樹和白楊樹，駝鹿剛開始時會以它們為食。然而過去幾十年間幾次駝鹿數量暴增，也導致這些樹越來越少，找不到食物的駝鹿開始啃食營養較少的香脂冷杉。
再強大的香脂冷杉林也遭受不住上千只駝鹿的啃食，生長率相比于 19 世紀的觀測值下降了 40%。冷杉除了營養較少，還缺乏水分，逼得駝鹿啃起了雪塊補水......
M93 因其淺色皮毛而被研究人員親切地稱為“老灰家伙”，它比其他皇家島狼的體型更大，領地意識也更強。你能認出它是哪一只嗎？｜MichiganI Technoligical University
為了保護當地的生態，研究人員決定從 2018 年開始，人工投放幾十只新狼到島嶼上，這些狼都接種了疫苗并佩戴了 GPS 項圈。如今，新一輪狼群和駝鹿的較量正在進行。
密歇根理工大學生態學家薩拉·霍伊表示，長達六十多年的研究讓他們得出了一個重要結論：因近親繁殖而瀕危的捕食者種群中，只要插入少量個體就能改善生態。
狼：我平均身高不到一米，打不過也很正常，別要求太多??！(`へ′)
參考資料
[1] https://isleroyalewolves.com/timeline/
[2]https://www.sciencealert.com/it-took-just-one-wolf-to-revive-an-entire-forest-ecosystem
[3]https://en.wikipedia.org/wiki/Wolves_and_moose_on_Isle_Royale
[4]https://www.sciencealert.com/it-took-just-one-wolf-to-revive-an-entire-forest-ecosystem
[5]https://www.japantimes.co.jp/environment/2023/09/01/wildlife/wolf-revive-forest-ecosystem/
[6]https://blog.sciencenet.cn/home.php?mod=space&uid=85876&do=blog&id=703351
策劃制作
來源丨把科學帶回家（id：steamforkids）
作者 | 阿嫻《萬物》雜志編輯
責編丨王夢如
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