肖贞林
蝙蝠的蝠谐音为“福”,在中华传统文化当中蝙蝠被视以福禄的象征。不管是华丽衣着上的图案还是房梁上饰以的雕纹,常常都会出现它们的身影。然而,现实中它们鼠头鼠脑的外观,却让人很难钟情于这些小家伙。
然而,张礼标一提到蝙蝠就打开了话匣子,对蝙蝠的喜爱溢于言表。他表示,蝙蝠对人类生活有利有弊。有利方面是,蝙蝠是蚊虫的天敌,是芒果、番石榴、榴莲等多种经济作物的授粉者;不利的方面是,蝙蝠容易携带多种病毒。“如果对蝙蝠一无所知,一旦由蝙蝠携带的病毒引起疾病传染,人类将束手无策。”研究蝙蝠能帮助人类了解生物进化的过程。
喜欢和蝙蝠“玩”的科学家
近年来,人类现代进程加速的同时,生态系统也因此遭到牵连,野生动物的生存环境逐渐被剥夺,灭绝的物种也越来越多。扁颅蝠也是被列入濒临灭绝的物种成员之一。基于这些年对扁颅蝠的研究,2005年,张礼标受邀参与纪录片《雷鸣之夜》的制作和拍摄。
《雷鸣之夜》由国家自然科学基金科普项目资助,分为上下两集,介绍了扁颅蝠的行为生态与社会组织。不论从题材选择、拍摄手法上,都获得了认可。该片在2005年“金熊猫”奖国际纪录片评选中获“评委特别奖”“亚洲制作奖”和“最佳导演奖”三项大奖,并且摘得2007年度国家科技进步奖二等奖。
纪录片的成功,让人们关注到危难中的生灵,将人们的视线拉到了这类只有3.5克体重、世界上最小的蝙蝠之一——扁颅蝠上。
张礼标说,扁颅蝠属翼手目,蝙蝠科,扁颅蝠属,是世界上唯一生活在竹子里的蝙蝠。主要分布于东南亚,国内主要分布在华南地区(广东、广西、云南、贵州、香港、澳门),体型极小,约为成年人的拇指大小。由于它们栖息于竹子内,从竹筒上的缝隙中进出,因此进化出扁平的颅骨,故此得名。这类蝙蝠被列入《中国濒危动物红皮书·兽类》,等级为稀有(R)。
“宜未雨而绸缪,毋临渴而掘井”,张礼标深谙其中的道理。自2000年攻读硕士研究生起,他就踏实地对扁颅蝠潜心研究,在其导师张树义的带领下对扁颅蝠的集群行为、食性、活动节律、体外寄生虫、回声定位叫声等多个方面做了深入细致的钻研。
2004~2006年,他作为主要参加者顺利完成了国家自然科学基金面上项目“两种扁颅蝠行为生态学比较研究”;2005年,参与国家自然科学基金科普项目“两种扁颅蝠行为生态与社会组织”,协助中央电视台作为科学顾问,拍摄了四部纪录片《雷鸣之夜》《隐形蝙蝠》《漫步云端》《竹林怪客》等;2007年,主持了国际蝙蝠保护(BCI)项目“华南扁颅蝠栖息地保护”,对两广地区扁颅蝠栖息地现状进行研究。
在2008年国家自然基金项目“扁颅蝠个体扩散行为及其父权关系的研究”中,张礼标通过对扁颅蝠的扩散行为和父权关系的研究,为珍稀濒危物种的保护工作提供科学依据。
基于对蝙蝠的熟悉,张礼标和他的同事们利用传统捕捉法对扁颅蝠幼仔进行标记,待其独立后定期进行重捕,分析是否有后代扩散到其它竹林的种群中。如果有扩散现象,对扩散的性别倾向进行分析。他们每个月定期重捕,分析扩散开始的时间以及持续的周期。然后,利用微卫星标记法与分子生物学技术,计算竹林内种群个体间遗传差距,确定群外迁入的个体,进而判断扩散行为的发生及扩散的性别倾向。
他提到,对扁颅蝠后代的扩散行为研究,即扁颅蝠的后代是否存在从出生地扩散到其它种群的现象,可以帮助科研人员了解扁颅蝠扩散的最佳时期。张礼标介绍说,扁颅蝠的后代几乎都是双胞胎。他们利用微卫星DNA方法分析扁颅蝠的父权关系,分析双胞胎后代来自相同或者不同父亲的几率,分析对于一个竹筒内群体的后代的父亲来源,绘制出每个竹筒内后代的父亲的分布图。同时,他们分析成年雄性个体对后代的支配权大小和范围,绘制每个父亲所产后代的分布图。此项工作可以帮助科研人员们深入了解动物的交配系统。以上研究也可以为濒危动物的保护工作提供有力的帮助。
这些年,张礼标以自己研究倡导关注、保护扁颅蝠这个濒临灭绝的物种,扁颅蝠也为他带来了丰硕的成果。近年,他执笔或与他人合作在国内外多个学术期刊发表文章,包括以第一作者的身份发表3篇SCI、6篇国内核心论文,非第一作者3篇SCI、4篇国内核心论文及5篇科普文章;先后参加国家自然科学基金项目5项,欧盟框架协议项目1项。
蝙蝠云雨别有洞天
除了对扁颅蝠的研究,张礼标对另一种蝙蝠——犬蝠同样也有着深入的研究。
2009年10月28日,国际学术期刊《公共科学图书馆·综合》发表了广东省昆虫研究所、英国波士顿大学、广西师范大学和华东师范大学科研工作者共同署名文章,题目为《果蝠口交延长了交配时间》,这篇文章一经发表便受到多方关注,《Nature》杂志甚至也给予了点评。文章指出,动物在交配中出现舔阴行为极为少见。
作为文章的主要作者与项目执行者,张礼标向记者表示,舔阴在动物王国里是极为罕见的事。最近,中国科学家却观察到一种非灵长类动物——犬蝠也有舔阴习惯。张礼标和同事研究犬蝠的性行为时发现,这种主要生活在东南亚地区的果蝠在红外摄像机拍摄下,当倒挂的雄性蝙蝠从后面骑在雌性身上进行交配时,雌性会努力抬头去舔对方的生殖器。在观察了20次交配视频后,张礼标团队发现其中70%的雌性会对雄性舔阴,舔阴的时间越长,交配的时间也越长(大致相当于每舔阴一次,雌性将额外获得6秒的交配时间)。总体上说,舔阴的蝙蝠平均交配时间为4分钟,是不舔阴蝙蝠的2倍。
研究者们推测,舔阴的好处包括:减轻精子传输的困难,增加受精成功率,或是占有雄性,使它远离其他雌性。张礼标面对记者时毫不忌讳地提出了自己对此研究的其他假设:“动物的行为是有其进化的意义的,不会无缘无故出现一个无关的行为。犬蝠的舔阴行为在很大程度有灭菌的可能。”他解释说,当雄性犬蝠交配结束,雌性离开后,它也会去舔自己的阴茎,这就有可能是一项消毒的工作,防止性病的传播。同样,雌性给雄性舔阴也可能是此种原因。这种行为在老鼠身上也会见到,并且得到了科学家的证实,是起到灭菌消毒的作用。
同其他动物一样,许多蝙蝠也在自然界越来越少,趋于灭绝,全球也有很多科学家从不同角度对它进行研究。研究人员发现,蝙蝠身上还会携带一些在世界范围内有着最高致病性的病毒,这也许是近年来与人类最紧密、最迫切的一项研究。
21世纪最大的环境威胁是生物入侵和人畜共患病爆发。张礼标说,野生动物携带人畜共患病流行剧增,害虫日益城市化的问题不容小觑。
广东省是入侵和病媒动物的重灾区,2014年,他所在的广东省昆虫研究所与英国国际应用科学技术中心(CABI)合作,组建了入侵和病媒动物安全监控科研团队。在当时应对这些入侵和病媒动物的监测和防控技术系统仍未完善,未有国际化的研究平台,缺少核心关键技术支撑,缺乏相关领域研发人才的情形下,张礼标勇挑重担,主持了入侵和病媒动物安全监控国际研究项目,与科研人员们通过架构设置、能力建设、条件建设(包括4个平台的建设:野生动物病原安全检测平台、新型安全药物研制和分析平台、野生动物检疫平台、野生动物基因工程平台)、队伍建设和管理创新五个方面着手,意在组建国内一流、与国际接轨的“入侵和病媒动物安全监控国际研究中心”,为我国入侵和病媒动物的有效监控提供有效的技术保障。
从广西到广东,从实验室到峭壁,为了揭开蝙蝠适应环境、行为习性的秘密,张礼标不畏艰险、不辞辛劳的奔忙。唯愿这个在黑夜中与蝙蝠共舞的“蝙蝠人”在科研这片天地里,越飞越高。
科学中国人2016年4期