中國·紅河蝴蝶谷考察記——蝶類伊甸園

中國·紅河蝴蝶谷考察記——蝶類伊甸園作者:中國科學探險

● 撰文/趙力(成都華希昆蟲博物館館長) 攝影/趙力 孫童 ● 鳴謝/雲南紅河州金平縣委宣傳部

雲南金平縣馬鞍底鄉已發現11科262種蝴蝶,被譽為「中國·紅河蝴蝶谷」。蝴蝶被譽為「會飛的花朵」、「蟲國的佳麗」、「有生命的燦爛圖畫」,深受人們喜愛。也是生態環境的重要指示性動物,對開花植物進行傳粉,創造了自然界中的生物多樣性。這裡每年夏天會爆發「蝴蝶聚會」的生態奇觀,吸引自然科學家和生態旅遊者去共赴聚會。

夜遇箭環蝶

一隻蝴蝶飛進我窗口

每年5至7月,馬鞍底都會形成「蝴蝶大聚會」的壯觀景象,以百萬至千萬隻計的美麗精靈漫天飛舞,形成一道罕見的生態景觀,吸引著眾多自然科學專家和生態旅遊者去共赴聚會。

在特寫鏡頭下,箭環蝶的複眼呈現條狀斑紋,這是組成複眼的單眼內部液體對光線折射產生的。

2013年6月5日,夕陽最後一抹餘輝落在了山峰背後,天空漸漸暗了下去,車穿過一個又一個的隧洞,路邊的香蕉林逐漸隱藏在黑暗裡。過了一個叫蠻耗的小鎮,天開始下起了雨,路也從高速變成了盤山公路,車速以不到20公里的速度在雨夜裡爬行。開車的金平縣宣傳部主任朱文忠告訴我,雖然前面只有57公里,但是預計還要兩個多小時才能到達。

我們此行目的是到雲南金平縣馬鞍底鄉考察蝴蝶。馬鞍底被稱為「中國·紅河蝴蝶谷」,高差明顯的垂直地帶變化,複雜多樣的小區域生境,乾濕分明的季節變化,形成了一個天然的動植物基因庫,為蝴蝶的繁衍生息提供了良好的生存環境。每年5至7月,這裡會形成「蝴蝶大聚會」的壯觀景象,成千上萬的美麗精靈漫天飛舞,形成一道讓人嘆為觀止的生態奇觀,吸引著眾多自然科學家和生態旅遊者去共赴聚會。

晚上11點,經過近8個小時的長途跋涉,我們一行終於從昆明到達了馬鞍底。當地與蝴蝶打了十幾年交道的楊鎮文鄉長熱情地安排我住進了五台山賓館。進門一打開燈,出於對所研究領域的敏感觀察,一隻停在窗外玻璃上的大蝴蝶立刻吸引了我的注意。我輕輕推開窗戶捉住來觀察,一打開它的翅膀,橙色翅膀邊緣的一串黑色箭頭狀斑紋立刻映入我的眼帘,這正是我此行最想了解的箭環蝶。

沒想到剛剛一到,它已經等候在窗外迎接我了。我仔細端詳著手上的這隻蝴蝶,在燈光下它的翅膀呈現褐橙色,前後翅周邊有一圈箭簇狀黑斑,既像矛頭,又似小魚圖案,這便是箭環蝶名稱的由來。看完正面,我將它的翅膀合上,它翅的腹面中部有一縱列紅褐色圓形斑,像一串貓頭鷹的眼睛,斑中心呈米色,圓斑外圍是深褐色邊緣,圓斑內側有兩條暗褐色線紋,勾勒出近似人形的側影圖,有點像一位西方古代女性的側影,難怪有的人戲稱它為「維拉斯蝶」。

在顯微鏡下,我們可以看到箭環蝶翅膀上排列著魚鱗一般的「鱗片」,這些鱗片使蝴蝶有了美麗的顏色。

我見到的有關馬鞍底蝴蝶的報道中,都稱這裡發現的箭環蝶為白袖箭環蝶(Stichophthalma louisa)。但是我眼前的這隻蝴蝶顯然不是該種,它翅膀正面沒有白袖箭環蝶最典型的鑒別特徵——前翅端部有大片白色區域。它更像是該屬的代表種——箭環蝶(Stichophthalma howqua),雖然在色彩上它比該種另外幾個亞種都更深暗一些。那麼,馬鞍底的箭環蝶到底有幾個種呢?我期待著明天就將開始的考察能揭開這個謎底。

第二天天剛剛亮我就醒來,推開窗一看,天空下著雨,山間小鎮隱藏在一片白茫茫的雲霧中。在霧氣散開時,我發現我住的賓館在一個小山包頂上,小鎮的街道順著一條山谷蜿蜒。小鎮並不大,在一塊平坦地面上有一棟三層的新建小樓顯得特別顯眼,樓頂有一排大字「中國紅河蝴蝶谷展覽館」。在這樣的邊陲小鎮上能有一座如此顯眼的展覽館的確令人驚訝。

吃完早飯,雨仍然在下,我們不得不放棄原定的野外工作,先去展覽館一探究竟。展館一樓的展板介紹了對蝴蝶的保護成就。從展板內容可以看出,金平人大專門制定了一個叫《雲南省金平苗族瑤族傣族自治縣馬鞍底蝴蝶谷保護管理條例》的當地蝴蝶保護條例,這是我在國內第一次見到一個地方政府對蝴蝶保護工作如此重視,以專門立法的方式保護蝴蝶資源,其重視程度令人欽佩。

二樓一間不大的陳列室里陳列著大小不一,顏色各異的漂亮蝴蝶,有形似乾枯葉子的枯葉蝶、體型較大的箭環蝶、小巧秀氣的東方菜粉蝶等,看得人眼花繚亂。工作人員介紹說,在馬鞍底鄉境內已經發現有蝴蝶11科111屬262種,其中特有的珍稀蝶類10種,從單位面積的種類密度而言的確相當高,可見馬鞍底確實稱得上是中國珍稀蝶類的「伊甸園」。

三樓展室里,一個巨大的沙盤模型引人注目,詳細標註了這裡蝴蝶的分布集中地和旅遊規劃。牆上展板的資料介紹,整個旅遊開發和保護投資達到3個多億,這個宏偉的規劃如果能夠實施,無疑將成為我國最具規模的蝴蝶主題旅遊區。楊鄉長說,過去大量爆發的箭環蝶一度被當成害蟲滅殺,但現在箭環蝶景觀卻成為當地經濟發展的希望,當地擺脫貧困的夢想就寄托在這些小小的蝴蝶身上。從展覽內容我感觸到這樣一個命題——一個物種有益還是有害,完全取決於人類的對待方式,只要利用得當,任何物種對我們都是有益的。

化繭成蝶—蝴蝶奇妙的一生

蝴蝶的一生,有一個從「醜小鴨」到「白天鵝」的奇妙變化過程。這個過程可以分為四個階段,即卵—幼蟲—蛹—成蟲。

卵是蝴蝶生命的起點,蝶卵通常單個散產在植物上,形狀干奇百怪。

卵經過數周時間就孵化出幼蟲,這些大頭圓身的小傢伙,出生後的第一餐往往是自己的卵殼,殼內豐富的蛋白質及一些必要的微量元素對幼蟲生長有利;以後它們就取食葉片了;幼蟲經過幾次蛻皮,發育到成熟階段後,就停止了取食,化成了一個不吃不動的蛹。

蛹表面平靜,內部卻進行著劇烈的變化,它血液中的血球細胞一邊破壞著幼蟲的舊器官,一邊又重組著成蝶的新器官。美麗的翅膀就是在這時候產生的,幼蟲體內積累的各種色素逐漸沉澱,附著在摺疊著的翅上,形成了各式各樣的花紋。這種改造完成後,蝴蝶就利用血壓擠破蛹殼從中蛻出。

剛出蛹的蝴蝶翅膀摺疊在一起,不久體液流入氣管和雙層的翅膜中,把翅膀撐開等身體乾燥後,貌不驚人的醜陋幼蟲就成了優雅翩躚的真正蝴蝶。

成蝶的生活中,求愛和繁殖是最重要的目標,一般蝴蝶羽化後的生命只有幾周時間,雄蝶完成交配,雌蝶完成產卵後,它們的生命也就到了盡頭。

會飛的花朵

熱帶蝴蝶翻飛迷人眼

蝴蝶翅膀在發育過程中是摺疊的,血液中的各種色素在上面沉澱,展開後就形成了各種斑紋;不同斑紋和顏色,讓形形色色的蝴蝶能在很遠的地方就識別出同伴,辨別出是雄還是雌。

顯微鏡下金鳳蝶的卵。金鳳蝶每次產卵大約100粒,一般經過10天左右就會孵化;它的整個生命周期大約4個月。

6月6日,一上午都在下雨。午飯後,我們驅車前往斑蝶科和鳳蝶科蝴蝶聚集的大本營——天生橋。「一山有四季,十里不同天」,車順著山路蜿蜒向下,雨漸漸停了,到了天生橋時竟然放晴了。步行至中越兩個界碑之間,一陣陣咆哮如雷的河流聲從一道天然裂縫裡傳出來,這就是天生橋——世界唯一的以裂縫為國界的地方;從天生橋下流出的河水便是中越兩國的界河——龍勃河。

隨著雨霧散開,我注意到山坡上的野花叢中已變成了一片熱鬧的蝴蝶世界——最先引人注意的是白帶燕鳳蝶,這種我國最小的鳳蝶雙翅平展開只有兩厘米寬,前翅端半部透明,一條白色半透明的斜紋穿過前翅中部;後翅有兩條修長的尾突,很像燕子尾巴。它們在花間迅速地穿梭,即使是吸食花蜜也不願停下來,而是通過小小的翅膀急速振動,使氣流變化給了身體浮力,再通過輕盈擺動的雙尾巧妙維持著身體平衡,看上去的確很像微型的燕子,非常靈活。

我順著陡峭的山道下到山岩下方的河邊,發現幾十隻燕鳳蝶在淺水灘邊吸水。這群蝴蝶中的雜技專家緊貼著水面一邊翻飛,一邊在水面吸水,透明的前翅快速震動著,而比前翅長近三倍的尾翼卻輕柔地擺動,維持著身體的平衡。這些貪婪的吸水者,在水面上飛舞擺動時頗似蜻蜓,難怪它們又有一個別名叫蜻蜓蝶。

正在出蛹的橙色豆鳳蝶。蝴蝶剛剛破蛹時全身是濕漉漉的,必須要等待3~10個小時,翅膀完全硬化後才能飛行。

我注意到它們吸水時常從腹末有節奏地射出水液,蝴蝶喝水不是為了「解渴」,而是為了攝取水中的鹽分、礦物質和氨基酸。常見飲水的蝴蝶大都是雄性,因為他們會在交配時將這些營養成分作為禮物送給雌性,從而增強卵子的成活率。美國有專家研究,燕鳳蝶吸水能力驚人,如果與一個80公斤體重的人相比,它們每秒吸入的水量相當於人飲入4公升水!簡直就像台馬力強大的抽水機。

雨後,一股霧氣從山谷中升起,各種蝴蝶開始活躍起來,炫耀舞技:草叢中,赤頂粉蝶和黑脈金斑蝶向著陽光展開斑斕的四翅,希望儘快升高體溫;奧古斑鳳蝶和報喜斑粉蝶拖著寬大的翅膀,笨拙地沿著草莖爬行;靈巧的彩灰蝶和異型紫斑蝶開始在野花叢中竄來竄去;青鳳蝶和紅紋鳳蝶悠然地飄飛在叢林邊緣;幾隻斑斕的白帶鋸蛺蝶甚至飛到我身邊的野花上吸蜜。

我發現許多熱帶蝴蝶翅上的花紋可謂千奇百怪,它們不僅具有繁多的色彩,而且還由很多奇形怪狀的環斑和曲折的線條組成各種古怪的圖案。這些變化多端、絢爛美麗的花紋圖案讓人為之著迷,也令人匪夷所思:這些眼花繚亂的斑紋是如何形成的?許多人也許會認為它們的形成具有一套複雜的過程,其實關於這些斑紋的成因,並非如我們想像般複雜,完全可以用一個簡單實驗來說明。

在含鉻的明膠膜上滴一滴硝酸銀,膜上的鉻鹽即與硝酸銀反應生成一種叫鉻酸銀的不溶性沉澱。鉻酸銀在沉澱時形成一層層明暗相間的沉澱帶,最後成為一組同心圓;其中用硝酸銀劃一條線則會形成一些曲折的有規律線條;如果並排滴上幾滴硝酸銀,就會形成一組各個環之間有空白帶的眼狀斑。用一個更簡單例子來看,把一張紙多次進行放射狀對摺成一個狹楔形,將尖端浸入紅墨水,干後再浸入黑墨水,打開後紙中心就有了一個黑心紅圈的斑紋。蝴蝶的翅在發育過程中也是摺疊的,血液中的各種色素在上面進行沉澱,翅膀展開後就形成了各種斑紋。

白帶燕鳳蝶Lamproptera curia

白帶鋸蛺蝶Cethosia cyane

金斑蝶Danaus chrysippu

異型紫斑蝶Euploea mulciber

紅紋鳳蝶Pachliopta aristolochiae

我發現那些在龍勃河河灘上成群吸水的蝴蝶有個奇怪的習慣——那就是同種顏色的蝴蝶儘管不是相同的種類,仍然喜歡聚集在一起,甚至一片掉落河灘的黃色葉片也能引來和它相似顏色蝴蝶的青睞。我爬在地上悄悄靠近,讓鏡頭與它們平行,以便可以最近距離拍攝到它們的尊容。

通過鏡頭的近攝功能,我驚奇地發現河灘上聚集吸水的蝴蝶居然大部分是雄性,雌蝶彷彿對此事興趣不大,但一個聚集吸水群落的核心區域卻必然有幾隻雌蝶,雄蝶圍繞在它們周圍。顯然,這些雄蝶是陸續被雌蝶吸引來的。而它們到底是被什麼特徵吸引的呢?特殊的氣味還是其他什麼東西?蝴蝶為什麼對色彩如此偏好呢?如果說雄蝶是被信息激素之類的氣味吸引的話,那麼紙葉片和其他類似顏色的蝴蝶應該不具備這個特徵——顯然,它們是靠色彩發現伴侶的。

研究表明,蝴蝶翅膀上的顏色其實就是身份標誌。不同顏色的翅膀,讓形形色色的蝴蝶能在很遠的地方就識別出同伴,甚至辨別出對方是雄是雌。蝴蝶翅膀上炫目的色彩除了固有的色素外,還來自一種微小的鱗片狀結構。翅膀是由兩層僅有3至4微米厚的膜構成的,上面覆蓋著像微小的屋瓦一樣交替排列的兩三層鱗片。每個鱗片的表面構造很複雜,一般上面的粗糙,而下一層則比較光滑。它們就像聖誕樹上的小小彩燈,在光線的照耀下折射出斑斕的色彩。

物理學家們的最新研究證實,鱗片中所含的物質與利用最新納米技術開發出的發光二極體材料具有相同的晶體結構。而蝴蝶翅膀這種井然有序的奇妙安排卻是在數千萬年前就已經形成的。大自然比我們人類早了幾千萬年前發明了這些光子晶體,也就是我們引以為傲的納米結構技術。通過這種結構,蝴蝶翅膀便能僅讓某種波長的光線透過,產生了不同的顏色。而蝴蝶斑紋的產生,則和電腦顯示屏的成像原理一樣,是用單色斑點組成一幅完整的圖案,每一個有色的鱗片來自一個細胞,它在整幅圖案中扮演一個像素。

蝴蝶大聚會

箭環蝶的聚集爆發之秘

馬鞍底長夏無冬,為蝶類順利完成世代交替和安全越冬提供了優越的氣候條件;當地生長大量寄主植物中華大節竹,為幼蟲生長提供了充足的食物,使之能夠進行迅速而有效的繁殖。

冬日的陽光下,成千上萬的帝王金斑蝶(又名黑脈金斑蝶)在墨西哥米卻肯州中部的蝴蝶谷小溪邊飲水。橙色的翅膀在陽光照射下,閃耀出片片金色的光芒,構成一幅落英繽紛的神奇景觀。

6月7日,又下起了雨,我感到几絲失望,這次能夠有機會見到蝴蝶大集群的景觀么?所謂「蝴蝶谷」,就字面意思是指有很多蝴蝶聚集的山谷;而蝴蝶研究者的定義不僅僅是指某個地名,是指蝴蝶群集遷徙、越冬以及一地某種蝴蝶種群大爆發的生態現象。根據蝴蝶谷的成因,大致可以分為三類:

一是越冬型蝴蝶谷:是指特定種類如斑蝶科的各種蝴蝶為了越冬而大量遷徙聚集在一個山谷的現象。其中最著名的是加拿大的黑脈金斑蝶飛躍數千公里遷往溫暖的南方越冬,在墨西哥中部米卻肯州的森林裡形成了壯麗無比的越冬型蝴蝶谷;另外,在台灣的「紫蝶幽谷」,每年也能看見大量圓翅紫斑蝶、斯氏紫斑蝶和小紫斑蝶集群越冬的景觀。

二是蝶道型蝴蝶谷:是指特定種類如鳳蝶科、粉蝶科的大部分種類以及小灰蝶科部分種類的雄性個體,為達到性成熟必須吸收大量鹽分和礦物質,所以它們便常沿著溪邊飛行尋找合適地點吸水,由於它們皆有固定飛行路線且常成百上千地聚集在一起吸水,故稱為蝶道型蝴蝶谷。前面所寫的在龍勃河灘上成群吸水的燕鳳蝶即屬此類。

三是生態型蝴蝶谷:特定山谷內生長著許多蝴蝶幼蟲的寄主植物,盛開著大量蝴蝶喜好的蜜源花朵,從而吸引大量蝴蝶前來繁殖或聚集的現象。每年5至7月,馬鞍底鄉的箭環蝶大爆發應該就是屬於此類現象。

到了中午,天竟然奇蹟般的晴了,我們立即背著沉重的攝影器材向箭環蝶聚集的營盤山進發。經過一小時的跋涉,終於到達一片地勢平緩的山頂,我注意到這裡是一片竹樹雜生的地段。箭環蝶隨著它們的寄主植物——中華節竹的增多也越來越多,快到山頂時,大約每平方米就有數十隻在活動,與山下那種偶爾驚鴻一瞥,頂多三三兩兩出現的密度已經完全不同。顯然,我們已經進入核心分布區。

終於在一片竹林邊緣的樹榦上,我們見到了傳說中的大聚集——幾百隻箭環蝶密密麻麻地擁擠在樹榦上吸食汁液。我興奮地扔掉攝影包,端起相機不停地拍攝。在我緩慢靠近的過程中,這些蝴蝶並不像單只活動時那麼警惕地飛開,而是仍然停在樹上任由我把鏡頭靠近,甚至在我伸手觸摸它們的翅膀時也毫不介意。顯然,群體的存在給了它們信心,原本渺小纖弱的個體在群體中感受到了力量。

箭環蝶Stichophthalma howqua

白袖箭環蝶Stichophthalma Louisa

白兜箭環蝶Stichophthalma fruhstorferi

雙星箭環蝶Stichophthalma neumogeni

青箭環蝶Stichophthalma camadeva

一陣瘋狂的拍攝後,我開始仔細觀察這些箭環蝶,試圖揭開我初到時的疑惑——馬鞍底的箭環蝶到底有幾個種?環蝶科是蝶類里的一個科,屬中大型種類,它們的翅膀顏色常以灰褐、黃褐色為基調,飾有黑、白色彩的斑紋,少數種類具有藍色斑紋;環蝶身體較小,翅腹面常具有圓形斑紋,並因此而得名。

根據記載,全世界的環蝶共有93種,中國已經發現15種,其中箭環蝶一共5種,分別是箭環蝶、青箭環蝶、雙星箭環蝶、白袖箭環蝶和白兜箭環蝶,其中箭環蝶分布最廣,而青箭環蝶僅分布在西藏東南部。我從1994年第一次到雲南考察以來,已經在雲南採集到了另外4種箭環蝶的標本,而其他蝴蝶則發現了714種之多,占我國1700多種蝴蝶的40%,可見雲南的蝶種的確十分豐富。

我發現眼前的這些箭環蝶每一片翅的反面都有數對眼紋,雄蝶後翅上有發香鱗,雌蝶斑紋較雄蝶更大,色更深。雖然它們不同個體翅膀的顏色深淺不一,但無一例外地在前翅上沒有拉丁學名為Louisa的白袖箭環蝶的典型特徵——白色區域。而是與我國廣布的拉丁種名為howqua的箭環蝶屬代表種相同。與其他地區的亞種相比,它們總體色彩要深暗一些,但無疑仍然屬於箭環蝶,而絕非過去許多報道中的白袖箭環蝶。

由於很少有熟悉蝴蝶分類的專家到這裡考察,多年來這裡最負盛名的景觀蝶種被指鹿為馬了,這讓我從喜悅中又生出幾許擔憂。著名瑞典博物學家,動植物雙名命名法的創立者,現代生物學分類的奠基人林奈曾經說過「不知道那些東西的名字,你就無從認識它。」通過有條理的分類和確切的命名,可以區分並認識客觀物體。要是我們連馬鞍底蝴蝶的種類也不完全清楚,談何進一步保護與開發?

考察途中常有人向我提出這個的問題:馬鞍底為什麼會有這麼多的箭環蝶?它們聚集大爆發的秘密是什麼?在生物學上,如此繁多的同種蝴蝶個體聚集在一起的現象通常被成為「蝴蝶聚會」,它是某種蝴蝶種群數量大爆發後常見的景象。動物數量大爆發是指某一物種的種群數量在特定的時間內突然急劇增多,呈爆炸性增長。而箭環蝶的大爆發其實與下面兩點原因分不開:

首先,箭環蝶的繁殖能力是驚人的,一般每隻箭環蝶產卵量都在100粒左右,並且可在很短時向內發育成熟,完成一個世代。馬鞍底鄉屬於熱帶低山地區,長夏無冬,為各種蝶類順利完成世代交替和安全越冬提供了優越的氣候條件;當地生長著大量寄主植物中華大節竹,為箭環蝶的幼蟲生長提供了取之不盡的食物來源,使之能夠不斷地進行迅速而有效的繁殖,可以成幾何級數爆炸式增長。

其次,蝴蝶獨特的生活習性和變態過程也有利於家族的繁衍。幼蟲變成蟲的過程中要經歷完全變態,可以依據環境改變生活方式,在生命的不同階段住不同的地方,吃不同的食物,例如在蛹期那身堅硬的甲胄更有利於保護自己渡過冬季食物缺乏、乾旱、寒冷等惡劣環境;成蝶所具有的翅膀使其能在一個大的範圍活動,尋找更有利的生存環境,有利於覓食、求偶、避敵。正是這強大的繁殖能力、充裕的食物、適宜的氣候、短暫的世代,使箭環蝶在這裡家族興旺。

節選自《DEEP中國科學探險》2013年第8期

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