光害危及植物恐釀昆蟲世界末日

THE MERIT TIMES

編譯／潘楠慕 2023-04-02

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光害對黃蜂等物種產生負面衝擊。圖／法新社、網路

狼群的數量會影響其棲息地區的生態。圖／法新社、網路

研究人員培育出基改白楊樹幼苗。圖／法新社、網路

美國科羅拉多州試圖復育灰狼。圖／法新社、網路

光害會改變植物開花的模式。圖／法新社、網路

城市的亮光會擾亂植物和動物的生理時鐘。圖／法新社、網路

野牛是基石物種之一。圖／法新社、網路

基改白楊樹生長速度極快，並能吸收大量二氧化碳。圖／法新社、網路

光汙染已影響開花植物和授粉昆蟲的生態。圖／法新社、網路

編譯／潘楠慕

據英國廣播公司（BBC）報導，全球約四分之一地區已受光害影響，且正持續惡化；隨著都市化的進程加快，光汙染的嚴重程度已比二十五年前增加約五成。科學家指出，光害會影響植物的生長與繁殖方式，甚至可能釀成昆蟲界的「世界末日」。

美國埃爾帕索德州大學（UTEP）的生態學家和生物科學助理教授席摩爾（Brett Seymoure）表示，光害、化學汙染、氣候變遷及棲息地喪失等因素，正導致昆蟲的數量逐漸下滑。昆蟲是延續地球其他所有物種生命的關鍵，若某種昆蟲絕種，骨牌效應將加速擴大。例如，如果美國的蜜蜂滅絕，由牠們授粉的所有植物物種都將隨之消失；美國農業部估算，這些植物約占美國糧食供給的四分之一。

科學家表示，光害會擾亂植物的生理時鐘以及它們與授粉者之間的脆弱關係；這種關係愈脆弱，人類的糧食供應風險就愈高。在整體食物鏈中，只要某個環節出錯，就可能產生嚴重後果。

生理時鐘被打亂時，植物和動物體內的調節化學物質會產生變化，例如褪黑激素的分泌受到抑制。內華達大學（Unuversity of Nevada）的研究員亞拉薩姆（Valentina Alaasam）指出，人類的褪黑激素一旦受抑制，出現睡眠障礙、糖尿病、抑鬱症、心臟病和乳腺癌等疾病的風險將升高。

植物與動物一樣，都需要正常的睡眠周期。以城市街道的樹木為例，不斷暴露在路燈、汽車和建築物的人造光下，可能導致植物的內部系統判定一直處於白晝，使其運作的節奏大亂。

席摩爾表示，植物透過光感受器（photoreceptor）來確定白天或夜間的長度，藉此決定何時開花、結果或者落葉。一些農民已應用這個機制，透過人造光來改變植物的開花模式，但一般來說，光害會導致一般植物脫離自然節奏，讓植物更難生存。

光害不僅阻礙植物的繁殖，也會擾亂授粉者的生理時鐘及活動模式。多項研究發現，昆蟲的夜間授粉活動，在有人造光的區域會減少。當植物與授粉者的相互作用減弱時，植物就不會受到刺激而產生花粉，導致蜜蜂等授粉者的食物減少。

此外，光害也可能吸引昆蟲和其他飛行物種，使這些物種偏離正常的遷徙路徑和活動範圍，進入危險且致命的區域；如此一來，植物與昆蟲的數量可能同時減少，甚至形成惡性循環。

席摩爾說：「約兩億年前，開花植物和昆蟲開始共同進化，光害會同時改變昆蟲或植物的活動型態，並將對地球產生重大影響，因為糧食作物的物種有八成是由昆蟲授粉。」

亞拉薩姆表示，目前無法確認受影響的物種是否有能力及時適應光汙染和氣候變化，但一些具有生態意識的社區已開始致力減少光害，政府和私人企業也應加入這個行列，這不僅能低能源成本、節省資金，也有助避免生態混亂。

廣植基改樹木緩解氣候變遷

美國生技新創公司Living Carbon正在喬治亞州種植白楊樹，這些樹苗與一般的白楊樹不同，是經過基因改造培育而成，不僅生長速度遠快於一般白楊樹，生長過程還能吸收大量二氧化碳；該公司表示，若能廣泛栽種這類基改樹木，將有助緩解氣候變遷問題。

Living Carbon的聯合創辦人暨執行長霍爾（Maddie Hall）表示，他的夢想是透過基因改造工程協助環境保育，基改樹木是解決方案之一。他指出，一九九四年基改番茄開創了轉基因糧食作物的新篇章，如今他也希望基改樹木能顛覆林業。該公司現階段的目標，是到二○二四年種植五百萬棵基改白楊樹。

霍爾指出，一棵樹每年可吸收約十四公斤的二氧化碳，但基改白楊樹除了能更快生長，葉子和莖的數量也將增加約五成，能夠捕獲的二氧化碳比未經基改的白楊樹增加約三成。

霍爾表示，植物進行光合作用的過程會產生有毒的副產品，植物在分解這些副產品時需消耗能量，拖慢生長速度；該公司在實驗時發現，把南瓜和藻類的基因注入白楊樹樹苗，能提高光合作用效率，幼苗也能把將有毒副產品轉化為更多糖分，加速生長。

對於基改樹木的進展，一些農民樂觀其成；在喬治亞州擁有林地的史丹利（Vince Stanley）表示，生長在窪地的闊葉樹，出產木材的速度非常緩慢，他希望Living Carbon的基改技術能讓他種植的樹木生長速度更快。

史丹利說：「我們的木材輪伐期為五十到六十年，新技術可望讓這個時間縮短一半；基改樹能吸收更多二氧化碳，我們的收入也將增加，這是雙贏局面。」

保育基石物種維護動物生態

地球諸多物種中，某些有影響力的物種可以顯著影響牠們周邊的生態系統，生態學家將這些物種稱為「基石」（keystone）物種。

美國蒙大拿大學哲學教授暨環境倫理學家普瑞斯頓（Christopher J. Preston）表示，他長期觀察北美和歐洲的野生動物復育狀況，尤其是野牛、海獺、海狸、大象和狼等基石物種。這些物種在瀕臨滅絕的狀況下獲得關注，族群數量回升，是人類深刻反思如何與這些動物共處的機會。

普瑞斯頓以科羅拉多州灰狼復育計畫為例，該州在二○二○年投票通過一項計畫，重新引入灰狼。科羅拉多州公園和野生動物管理局發布計畫草案，要求從二○二四年開始，在五年內將五十頭灰狼從其他州轉移到科羅拉多州西北部。

普瑞斯頓解釋，狼群對鄰近區域產生影響的方式之一是捕食土狼，這會在整個生態系統中產生連鎖反應。土狼數量減少，囓齒類動物的數量就會增加，進而讓猛禽的捕獵成功率更高。此外，狼群也會引起獵物的緊張行為，例如促使麋鹿避開某些區域，這將導致植被恢復，可能讓其他物種受益。統計數據也顯示，隨著狼群到來，麋鹿與汽車碰撞的事件減少，節省了數百萬美元，遠超過當局管理狼群的成本。

除了灰狼，許多其他野生動物物種的社會接受度也獲得提升。今年初的訪調顯示，約九成的蒙大拿州居民認為灰熊有權生存。

普瑞斯頓表示，人類可能天生畏懼灰狼、灰熊等肉食性捕食者，但人們對野生動物的看法正在改變，許多野生動物物種獲得保育，數量正在增加。普瑞斯頓認為，這種進展，是道德成長的契機，「倫理就像動物一樣，會一直進化」。

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