在2015年东南亚野火之后,研究人员注意到当地的红毛猩猩有些不对劲。居住在婆罗洲(印度尼西亚的岛屿)图安安红毛猩猩研究站附近的一些大型橙色灵长类动物显得迟钝,精力不足。该研究站的研究人员对它们进行了研究,根据团队在2018年发布的一份论文,野火烟雾可能是罪魁祸首。
虽然野火是自然发生的,但一些人认为,由于人为引起的气候变化,野火的频率和强度将会增加。野火烟雾对人类健康的影响已有充分记载。根据美国环境保护署的说法,暴露在化学物质和颗粒物的空气混合物中,可能导致从眼睛刺痛、流鼻涕到人类慢性心脏病和肺病的各种症状。
然而,人们对野火烟雾可能对野生动物产生的影响知之甚少。野火本身会摧毁大片自然栖息地。但烟雾对野生动物的直接和长期影响却鲜有记载。这在一定程度上是因为研究野生动物可能更困难甚至危险,尤其是在野火期间或烟雾遮天蔽日时。一些研究人员已经调查了这个问题,通常关注特定的野生动物。但仍有进一步学习的空间。
烟雾对宠物有多种众所周知的影响,包括迷失方向、行走不稳以及喉咙和口腔发炎。根据美国兽医协会主席Jose Arce的说法,这些影响的严重程度和持续时间将取决于暴露在烟雾中的时间长度和动物的大小——小型动物比大型动物受到的影响更严重。
“我们希望确保人们知道,就像野火烟雾会影响人类一样,它也会影响宠物、马匹、牲畜和野生动物,”他说,并补充说,美国兽医协会建议在烟雾弥漫时将家养动物留在室内。然而,这显然不适用于牛或红毛猩猩等动物。
回到婆罗洲,为了研究烟雾对红毛猩猩的影响,研究团队研究了四只成年雄性红毛猩猩——一些,但并非所有成年雄性都有脸颊囊,拥有特征性的面盘——在2015年野火笼罩该地区之前的健康状况。在几天的时间里,研究团队进行了“从巢到巢”的追踪,携带GPS追踪器,从它们早晨醒来到晚上筑巢,全程跟随它们。这使他们能够了解红毛猩猩的活动范围和休息时间。
通常,红毛猩猩在醒来后会排尿,研究团队准备了一个连接在长棍末端的袋子来收集尿液。然后,他们将尿液样本吸入罗氏化学试纸,其余的储存在保温瓶中以备后续检测。试纸让研究人员能够检测红毛猩猩的尿液中是否含有酮体。酮体是脂肪组织储备分解的副产品,因此尿液中出现酮体意味着红毛猩猩消耗的能量大于摄入的能量。
“你的身体需要燃烧脂肪获取能量的唯一原因是,摄入的能量少于白天消耗的能量,”拉特格斯大学人类学系的教授、该论文的合著者之一Erin Vogel说。
猴子的生意
研究团队发现,在烟雾期间和之后,红毛猩猩的休息时间更多。他们还发现,研究对象活动范围变小,尿液测试显示它们在烟雾期后消耗了更多的储存脂肪。红毛猩猩可能更难获得水果,导致能量摄入减少。但能量不足也可能是由于肺部炎症,这会导致红毛猩猩的身体为了对抗炎症或感染而消耗更多的能量。
“众所周知,当人类暴露在火灾中时,他们会患上炎症性肺病,肺部发炎。这代价高昂。你的身体需要能量来启动免疫反应,”Vogel说。“可能是这两种情况结合,或者更多因素结合,导致它们在火灾之后和火灾期间更多地依赖身体脂肪。”
根据该论文的合著者、K Lisa Yang保护生物声学中心博士后研究员Wendy Erb的说法,很难说这些影响在红毛猩猩身上持续了多久。她表示,进行这方面的测试会很有趣,但会非常复杂。
同样也很难说红毛猩猩的迟钝会在多大程度上影响它们的生存能力。在婆罗洲,红毛猩猩除了人类没有天敌,在苏门答腊,老虎只偶尔捕食它们,并且很少针对成年个体。然而,导致它们迟钝并缩短活动范围的烟雾可能会导致它们更难获得高质量的食物。如果它们变得更加久坐不动,并且发声能力受到影响,这也会阻碍它们社交的能力。幼年红毛猩猩也可能比体型较大、年龄较大的同类受到更严重的影响。Erb还指出,烟雾的影响也可能出现在其他动物身上,但目前很难说。
“我们不会给森林里的所有小动物收集尿液,”她说。
空中
在进行她的理学硕士研究期间,Olivia Sanderfoot——现为华盛顿大学环境与森林科学学院的博士候选人——深入研究了空气污染(包括烟雾)对鸟类影响的文献。她相关的论文于2017年发表。总而言之,存在一些巨大的知识空白。“我们实际上对鸟类如何应对野火烟雾知之甚少,”她说。
然而,烟雾含有许多有毒气体和气溶胶,这些物质已在鸟类研究的背景下被研究过。基于此,研究人员可以做出一些“好的猜测”——尽管她表示,这些仍然只是猜测。例如,当宠物鸟暴露在结构火灾中时,它们往往会出现呼吸系统疾病和痛苦。这有时会导致长期影响,如肺炎。也可能引起一些行为改变,如活动减少。
但鸟类可能比其他动物更容易受到某些类型空气污染的影响。它们呼吸能力极强,这是帮助它们维持飞行的有用适应。然而,当有烟雾时,这意味着它们可能吸入大量有害健康的野火成分,如臭氧和细颗粒物,如PM2.5。Sanderfoot指出,野火烟雾的成分取决于燃烧的物质。
“‘煤矿里的金丝雀’的说法非常真实。它基于鸟类的生物学,”她说。
然而,尽管鸟类在某种意义上是优秀的呼吸者,但在过程的其他方面却不适应。它们可能很难清除呼吸道中的异物。Sanderfoot说,它们的气管特别长,而且粘液纤毛输送系统在清除异物颗粒方面似乎不如人类。
“抛开安全不谈,那将是一场后勤上的噩梦。”
研究人员目前正致力于扩大他们在该领域的努力。Erb正在研究一个系统,用于在野火过后收集和分析动物叫声,以查看它们的叫声质量是否发生变化。与此同时,Vogel和其他研究人员希望利用生物标志物(如尿液中的炎症标志物)等额外方法,研究2019年野火对婆罗洲约100只成年红毛猩猩的影响。她说,到目前为止,他们的初步结果与2018年的研究一致。
Sanderfoot也正在扩展她2017年的论文,该论文将包含更多的研究论文,以及更广泛的动物类群。她预计将在几周内发表。此外,她还正在分析2019年和2020年野火季节期间东华盛顿州鸟类叫声的变化——这类似于一项2017年的研究,该研究使用声学记录来衡量2015年东南亚野火后的生物多样性。
在这项工作中,2019年的早期数据显示,颗粒物没有产生影响。但研究人员指出,该地区没有出现多少烟雾,PM2.5的日平均值很少超过自然空气质量标准。然而,在2020年,该地区确实出现了野火烟雾,所以她很想知道两年的结果有何不同。今年早些时候,Sanderfoot还发表了一篇论文,使用观鸟数据来确定2015年至2019年间华盛顿州空气污染是否降低了71种常见鸟类的观察概率。对某些物种来说是这样,对另一些则不然。但Sanderfoot补充说,仅仅因为在有烟雾的地区出现了鸟类,并不意味着它们过得很好。
研究人员指出,鸟类在一个经历烟雾的地区消失或不发声可能意味着几种不同的情况。烟雾可能使它们生病,降低它们的活动性,并可能导致它们歌唱减少。鸟类也可能对黑暗的天空做出反应,产生更少的噪音。它们也可能只是离开。它们也可能死亡。定论尚未下达。
在与《Discover》杂志的交流中,研究人员都对野火烟雾对野生动物健康影响相关信息的相对缺乏表示惊讶。但在其他方面,这个问题并不那么令人惊讶。一方面,很难对个体动物进行数十年的监测以了解烟雾的长期健康影响。但Erb表示,更重要的是,在这些极端事件期间收集数据可能很危险。“当这些事件发生时,有充分的理由离开该地区,”她说。
预测野火何时发生也极其困难,这使得在烟雾前后检查动物更加困难。此外,鸟类——大多数鸟类——可以飞行,而人类基本上只能靠步行。“抛开安全不谈,那将是一场后勤上的噩梦,”Sanderfoot说。
然而,研究人员指出,该领域未来存在一些机会。通过长期的监测项目、持续的实地工作以及世界各地的社区数据储存,未来可能会有发展。此外,动物园、水族馆和鸟舍等地方——动物暴露在户外,因此在野火烟雾来临时也会受到影响——也可能成为长期研究的有趣数据来源。
“我仍然非常困惑,为什么我们对一些看似显而易见的事情了解得如此之少,”Sanderfoot说。














