地球“清道夫”

李忠东

屎壳郎是蜣螂的俗称，世界上有2万多种，分布在南极洲以外的任意一块大陆。热带生态学家、国际自然保护组织官员特龙·拉森评价道：“屎壳郎在清理人畜粪便、保持农田肥沃、消灭有害昆虫和寄生虫以及减少温室气体排放等方面发挥作用，是生态系统的重要一员。”

屎壳郎浑身上下装饰着色彩斑斓的花纹，长着与天敌对抗的长角。英国和澳大利亚科学家已经证实，屎壳郎的力气在昆虫王国中数一数二。力气最大的一种雄性屎壳郎可以拖动相当于其体重1141倍的物体，就好比一个体重70千克的人拖动近80吨的重物。

古埃及人崇拜圣甲虫，认为圣甲虫是太阳神凯布里的化身，具有帮助人完成生死交替的作用。

在留存下来的古埃及神庙建筑、珠宝首饰和手稿文字中，对圣甲虫的展现和描述随处可见。古希腊作家普鲁塔克这样写道：“古埃及人相信，每天早晨，圣甲虫让太阳再生，滚动到地平线之上;傍晚，圣甲虫则把太阳运送到另一个世界，但次日又会让太阳再生。”这种备受敬仰的圣甲虫，其实就是我们今天说的屎壳郎。

屎壳郎对生态系统的作用和蜜蜂一样重要，只是因为其总是和粪便关联在一起，致使人类对它们的亲近感不如蜜蜂。其实，成千上万种屎壳郎中，只有一小部分以粪便为食。一个美国野外考察小组发现，一些生活在秘鲁雨林中的屎壳郎会蚕食体长是自身13倍的千足虫。它们先用头部的锯齿将千足虫的身体切成两段，随后进一步肢解尸体分而食之。

排泄是生物新陈代谢的一部分，如果自然界没有专门负责清理粪便的环节，这个世界很快便会被恶臭的粪便堆满，而屎壳郎正是这一重要环节的标兵。每到非洲雨季旱季的交替时节，不论是辽阔的马赛马拉大草原和广袤的北非合欢树林，还是植被茂盛的尼日尔河和川流不息的尼罗河谷，都可以看见无数屎壳郎忙着觅食。

一旦发现粪便，屎壳郎便如获至宝，经过挖洞、埋藏和粉碎等过程进行快速清理。它们常将粪便制成球状，滚动到可靠的地方藏起来，然后再慢慢吃掉，在24小时内食用的量超过本身的体重。一只屎壳郎可以滚动比身体大得多的粪球，有的甚至大如苹果。处于繁殖期的雌屎壳郎则会将粪球做成梨的形状并在其中产卵。孵出的幼虫以现成的粪球为食，直到发育为成年屎壳郎，才会破粪而出。它们就是这样

屎壳郎及时清理粪便，让蚊蝇和寄生虫找不到立足之地，间接地降低了疾病的传播，为人类和牲畜的卫生与健康做出贡献。与此同时，草不会因为粪便的堆积而枯萎死掉，被屎壳郎分解后的粪便能转变成绿色植物生长所需的养料、改善土壤结构。据美国生物科学研究所的报告，一只屎壳郎一年内可以处理约0.5吨的粪便，所有屎壳郎每年能为美国养牛业节省3.8亿美元的粪便清理费用。南非有大约1500万头牛，每天大约会产生30万吨粪便。这里的屎壳郎种类超过800种，如果不是它们的辛勤工作，这么多年牛粪应该早就堆到人们的膝盖甚至肩膀的位置了。

瑞典昆虫生态学家托马斯·罗斯林和同事们的研究地区主要集中在北欧的芬兰，一代接着一代，不断地清理着自然界的废弃物。

“屎壳郎用铲子形状的头部和强有力的足把粪便滚成一个球，然后推动前进。”英国科学家巴利奥尼·桑德斯指出，“迄今为止，屎壳郎的价值还远远没有被充分认識到。它们实在太不起眼了，因此往往被人们忽略了。”这里生活的屎壳郎外观远不如非洲大草原上的高调，但同样在默默无闻地做着贡献，帮助减少温室气体的排放。他们发现，屎壳郎在牛粪上到处钻孔，这会让氧气更容易渗入里面，从而调节其中微生物生态的平衡。产生甲烷的微生物一般都是厌氧菌，氧气的进入将极大抑制这些微生物产生甲烷的活动。

“屎壳郎的处理能够让一堆牛粪释放的甲烷气体数量下降40%以上。”罗斯林表示，“屎壳郎并不仅仅是电视节目里那些推粪球的小甲虫，而是滚动世界的小东西。”

科学家一直在努力尝试，让屎壳郎发挥更大的生态作用，其中最著名的案例要数在20世纪60年代的澳大利亚。当时，澳洲养牛业发展迅速，获得巨大的成功。正当农场主为之欣喜不已的时候，意想不到的事情发生了。茫茫草原慢慢被大量牛粪覆盖，大片牧草枯黄死亡。严重恶化的草原生态环境不但使牲畜业遭受重创，而且牛粪滋生出的蚊蝇泛滥成灾。澳大利亚虽然有本地的屎壳郎种类，但是它们只食用袋鼠排出的小粒硬干粪，而不喜欢牛群排出的黏稠粪，于是澳大利亚陷入了空前绝望的“牛粪之灾”。面对严峻的局面，澳大利亚实施了“澳洲屎壳郎项目”。1965年至1985年，科学家从世界各地先后引进23个品种的屎壳郎，其中包括中国的屎壳郎，为清除动物粪便起到了巨大的作用。

有人发现，屎壳郎基本是沿着直线滚动粪球的，并且能避开争夺食物的甲虫，科学家对此颇感兴趣。瑞典隆德大学的研究人员发现，原来屎壳郎会抬头看天象，从中获得线索以确认方向。对它们而言，天空中不同方位起伏变幻的光线犹如引路的“指南针”。

白天，屎壳郎导航首选是太阳，而夜

农场堆积如山的牛粪被迅速消灭，草原再次恢复了勃勃生机，有害的丛林飞蝇也下降了90%以上。屎壳郎在澳大利亚的功绩，让它们名扬天下。

邻近的新西兰也深受牛粪困扰之苦，本地虽有屎壳郎，但一般生活在森林中。它们以鸟类的粪便为食，对牛粪无能为力，为此该国也引进外来屎壳郎处理牛粪。“有关数据表明，新西兰仅仅母牛粪每年散发的一氧化二氮气体就占14%。”项目负责人安德鲁·巴伯指出，“引进屎壳郎处理牛粪，每年可以节约数百万资金，降低温室效应，对改善环境和土壤也有好处。”晚，它们则将月亮和银河带作为自己的向导。其中月亮的偏振光来源于月球对太阳光的反射，会在天空中产生罗盘般的图案。虽然人类无法看到，但对于自带“偏振片”的屎壳郎就没有问题。与其他的导航天体不同，银河带具有独特的盘状对称结构，尤其当它位于至高点时，南北对称，很难分辨，然而屎壳郎似乎很少犯错。

科学家发现，屎壳郎通过快照记忆天体位置进行导航，并在大脑中存储和使用这些图像记忆。

蚂蚁和蜜蜂也具有快照记忆能力，可围绕着巢穴转，很可能在旋转身体时采集方位信息，识别地球周围环境。与其他动物和昆虫使用天体位置进行导航不同，屎壳郎是唯一对不同天体进行信息采集的动物。在开始滚动粪球时，屎壳郎能够通过匹配大脑存储记忆和当前环境，成功地沿着直线行进。

为了揭开谜底，生物学家进一步在实验室环境下人工模拟银河带，研究屎壳郎群体利用银河带定位的可能机制。他们将LED发光管置于南北两侧不同的海拔高度，模拟横跨南北的银河带，观察屎壳郎的方向错判率。实验模拟了完全无光、南北单侧光照、南北非对称光照以及南北无差别光照等多种情形，结果发现屎壳郎在南北单侧光照的情况下对方向的误判率最低，也就是说它们实际上是参考银河带两翼的亮度差来区分南北。

由于眼睛太小分辨率不高，屎壳郎很难像其他物种一样利用单颗恒星导航，但幸运的是它们充分利用各类天体线索，开发出一套错综复杂、效果明显的导航模式。聪明的屎壳郎能够根据自身所处的环境，在太阳、月亮偏振光以及银河带之间自由切换，甚至在月光寥寥的夜晚，根据银河带的南北亮度梯度依然保持自己的方向感。

看到这里，你是不是感慨，“我要是有屎壳郎的导航本领就好了”！不过，随着城市化进程，日益严重的光污染渐渐隐没了银河带，这将大大地削弱屎壳郎的导航优势。它们未来能否演化出新的导航模式，将成为这一物种面临的严峻考验。