半個世紀(jì)前，氣象學(xué)家愛德華·洛倫茲觀察到，在一個復(fù)雜系統(tǒng)中，一個小變化就可以產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。針對這種現(xiàn)象，他提出了一個詞——“蝴蝶效應(yīng)”，意為蝴蝶扇動翅膀就能夠改變天氣。

但有時，是天氣改變了蝴蝶。

在本周發(fā)表的一項研究中，科學(xué)家提出，撒哈拉以南非洲地區(qū)的降雨量，不僅作用于當(dāng)?shù)刂脖簧L，同時影響著4000多英里外歐洲大陸上小紅蛺蝶在夏季的數(shù)量。

作者表示，這些蝴蝶，正如它們的名字，色彩斑斕。它們完成著所有昆蟲中已知最長的遷徙路線，從斯堪的納維亞半島到撒哈拉沙漠南部。如果當(dāng)年冬季非洲植被豐茂，就會有更多的蝴蝶在幾個月后到達(dá)歐洲。

這項研究發(fā)表在《美國國家科學(xué)院院刊》上，其中講述了一次非凡而大膽的遷移。但更重要的是，它向我們揭示了全世界生態(tài)系統(tǒng)的聯(lián)結(jié)方式，并引發(fā)疑問：即動態(tài)變化的氣候?qū)⑷绾螌w徙物種，甚至害蟲，造成影響；而這些影響又將對全球的氣候，乃至每個人的生活造成怎樣的影響？

已知小紅蛺蝶在所有昆蟲中是遷徙路線最長的 / Oriol Massana Valeriano

蝴蝶之謎

小紅蛺蝶有著橙黑間雜的翅膀，頂端有白色的斑點，有時會被誤認(rèn)為著名的帝王蝶。盡管人們往往更關(guān)注它漂亮的外表，但帝王蝶的遷徙實際上非常“宏大”——從美國和加拿大向墨西哥中部森林。而小紅蛺蝶則似乎更為常見，是地球上分布最廣的蝴蝶品種，除南美洲和南極洲外，所有大陸都有它們的存在。

如帝王蝶、鳥類和其他數(shù)百種昆蟲一樣，小紅蛺蝶會隨著季節(jié)變化遷徙。它們對寒冷的忍耐度較低，所以當(dāng)氣溫開始下降時，它們就開始往赤道方向進(jìn)發(fā)。然而，與候鳥不同的是，這些帶翅膀的小動物全年都在繁殖，數(shù)千英里的旅行中同時包含了好幾代。

這項新研究的共同作者、西班牙格拉諾勒斯自然科學(xué)博物館的蝴蝶研究員康斯坦蒂·斯特凡內(nèi)斯庫說：“整個旅程不是只有同一批蝴蝶，每一代都‘摻了一腳’。”

但是，雖然小紅蛺蝶很常見，但幾十年來，它們的遷徙一直讓研究人員摸不著頭腦。

歐洲的調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，夏季許多小紅蛺蝶在那里出沒，但它們種群的繁榮或敗落卻并不遵循某個模式。有時在連續(xù)幾年內(nèi)，它們數(shù)量的變化幅度就能達(dá)到100倍。某年夏天大量涌現(xiàn)，而下一年，就只剩幾只蝴蝶飛來飛去。

昆蟲學(xué)家很早就開始懷疑，這與蝴蝶的過冬地點有所關(guān)聯(lián)——但他們不一定想到遙遠(yuǎn)的沙漠扮演了如此重要的作用。

一只小紅蛺蝶在南加州 / Getty Images, Ron Reznick / VW Pics / Universal Images Group

遷徙專家

為了弄清是什么在影響歐洲蝴蝶的數(shù)量，一個研究小組將夏季出現(xiàn)的蝴蝶數(shù)量與非洲部分地區(qū)的氣候和環(huán)境數(shù)據(jù)，例如植被的預(yù)測，進(jìn)行比較。

他們的確有所發(fā)現(xiàn)：在大量小紅蛺蝶抵達(dá)歐洲的幾個月前，撒哈拉沙漠以南的西非地區(qū)，可能得益于降雨量激增，植被——即毛毛蟲的食物——出現(xiàn)了瘋長。

這揭示了，遙遠(yuǎn)北方斯堪的納維亞半島的蝴蝶，也會受到乍得和尼日利亞等國棲息地的影響。研究帝王蝶的專家、威斯康星大學(xué)麥迪遜分校昆蟲學(xué)教授凱倫·奧伯豪斯，盡管沒有親身參與這項研究，贊嘆道：“太棒了，真的。你永遠(yuǎn)不會想到這么遠(yuǎn)的地方發(fā)生的事情也有影響。”

而研究人員表示，具體的影響在于可獲得的食物。

通常情況下，撒哈拉沙漠的南部邊緣地帶沒有什么植被，這意味著小紅蛺蝶的毛毛蟲——一種灰褐色帶黃色條紋和尖刺的生物——難以獲得食物，因此小紅蛺蝶的數(shù)量也無法增長。此外，成蟲也很難采集花蜜來為未來的長途飛行供給能量。

小紅蛺蝶的毛毛蟲。供圖：Getty Images/iStockphoto

可是偶爾，這一地區(qū)會迎來暴雨，植物的數(shù)量也隨之激增。毛毛蟲大口大口地吞食著植物大餐，蝴蝶的數(shù)量也由此爆發(fā)。論文的共同作者、埃克塞特大學(xué)研究動物遷徙的副教授杰森·查普曼說，因為小紅蛺蝶并非每年都會大量出現(xiàn)，所以也很少受到寄生蟲和捕食者的影響。（查普曼同時懷疑遷移的部分原因是為了躲避寄生蟲和捕食者。)

他說，“綜合來看，這使得大量的小紅蛺蝶抵達(dá)歐洲——包括英國、瑞典和德國，以及其他遠(yuǎn)離撒哈拉以南非洲的國家”。

該研究不僅將出現(xiàn)在歐洲的蝴蝶品種與撒哈拉以南的非洲地區(qū)聯(lián)系起來，還揭示了它們專業(yè)的遷徙者身份。不僅往返多達(dá)8700英里，而且與許多昆蟲不同的是，它們在穿越世界上最大的沙漠之一。斯特凡內(nèi)斯庫說：“這是有記錄的昆蟲最長的遷徙周期，很獨特。”

研究人員還發(fā)現(xiàn)，在遷徙中，風(fēng)很可能也發(fā)揮了作用。與鳥類不同，蝴蝶的飛行受風(fēng)的影響，也借助風(fēng)來穿越沙漠。

氣候變化的深遠(yuǎn)影響

這項研究揭示了世界上不同地區(qū)的生態(tài)系統(tǒng)是如何互相聯(lián)結(jié)，而這對環(huán)境保護(hù)和蟲害控制都具有重要的意義。

以草地貪夜蛾為例，這是一種生于美洲熱帶和亞熱帶地區(qū)的害蟲，以玉米為食。2016年，非洲也開始出現(xiàn)它的身影，如今研究人員擔(dān)心成年蛾是否可能進(jìn)入歐洲。

一大疑問在于，它是否能夠以及要如何穿越撒哈拉沙漠。據(jù)聯(lián)合國糧食及農(nóng)業(yè)組織（FAO）研究遷徙性害蟲的基思·克萊斯曼所說，草地貪夜蛾的飛行能力與小紅蛺蝶沒有什么不同。他說：“草地貪夜蛾也能這么做。”，即沿著同樣的路線去歐洲。

研究還提醒我們，氣候變化的影響是復(fù)雜而深遠(yuǎn)的。它可能會使一個特定的地區(qū)變得更加干燥或者更加濕潤，進(jìn)而對數(shù)千英里之外造成影響。奧伯豪斯說：“我們需要全面考慮，特別是對遷徙物種而言。”

例如，氣候變化可能改變氣旋的強(qiáng)弱。這很可怕，克萊斯曼表示，從歷史上看，氣旋是蝗災(zāi)的始作俑者，非洲和中東地區(qū)始于2018年的蝗蟲爆發(fā)，就是沙特阿拉伯東部地區(qū)的異常暴雨所致。

保護(hù)者們現(xiàn)在也在努力拯救一些有遷徙特性的昆蟲，比如帝王蝶。東部帝王蝶是北美最常見的蝴蝶品種，但其數(shù)量在過去20年里下降了80%以上。奧伯豪斯認(rèn)為，氣候變化可能會使情況變得更糟。了解物種的遷移，有助于科學(xué)家掌握哪些棲息地需要特別保護(hù)。

一只小紅蛺蝶飛過夏季丁香花。供圖：Getty Images

至于小紅蛺蝶，即使是在氣候變化的影響下，它們的情形似乎也還不錯。撒哈拉以南的非洲地區(qū)，暴雨正變得更加突然，也更加泛濫。研究作者寫道：“這些變化無疑將影響到撒哈拉以南的小紅蛺蝶的代際繁殖，以及它們向歐洲的遷徙。但這些變化對它們，對我們，究竟導(dǎo)致什么結(jié)果，很難預(yù)測。”

蝴蝶效應(yīng)，正是如此。

**本文編譯自2021年6月25日發(fā)表于Vox的文章：A real-life butterfly effect: How weather in Africa drives butterfly bursts in Europe