生態工程師:東南囊鼠真農夫?-科學人雜誌
科學人觀點

生態工程師:東南囊鼠真農夫?

2022-08-01 曾志朗
人類文明進展的多樣性和複雜分化,結果是模糊了舊有的概念。
▲ (影像來源:Veronica Selden and Francis E. Putz, Root cropping by pocket gophers. Current Biology 32, R721–R735, July 11, 2022 Image: HOUSTON WELLS, Francis E. Putz, UNIVERSITY OF FLORIDA)
才進初伏,一波波熱浪就撲面而至,到了大暑,更是創下連日40°C以上的高溫紀錄。不只台灣、日本,就連葡萄牙、法國、義大利和英國等歐洲各國都陷在火爐之中,熱浪侵襲成為2022年7月取代疫情和戰爭的最深刻記憶。烈日當頭,又正逢暑假,校園一片空蕩蕩,稀疏的人影偶爾出沒在不同的學院大樓之間,他們大都是兢兢業業在實驗室「耕耘」論文的研究生。我的研究室和嬰幼兒腦造影實驗室在同一棟大樓,本來在進出大樓到研究室的電梯上,經常可以遇到幾個還在做研究的學生,這會兒,每個人都緊閉門窗享受冷氣,能不外出就不外出。

忽然聽到叩門聲,開門一看,卻是有朋自遠方來,而且是乘著熱浪而來,真是不亦樂乎!原來是台東的老朋友到學校開會,特地下樓來跟我打聲招呼。杜明城教授和我是數十年的交情,認識他是因為我一直在推動閱讀也做閱讀研究,而他和台東大學幾位教授開拓了台灣的兒童文學學術研究,至今在東台灣屹立不搖。杜教授告訴我,他正在整理的西方著名女作家童話集即將出版,我一聽大喜,迫不及待先睹為快!不久前,我才把他又譯又寫的一本好書看完,他編選和翻譯了盧梭、伏爾泰、歌德、普希金、霍桑、狄更斯、王爾德、托爾斯泰、馬克吐溫共30位大文豪寫的童話故事,再附上作者側記,讀來驚喜連連!你能想像寫出《戰爭與和平》、《浮士德》、《雙城記》、《懺悔錄》這些史詩級巨作的作家,竟然也會有充滿童心的幻想嗎?

杜教授和我同屬劍及履及的浪漫幻想學人,30年前我們起心動念要在台東的美麗山丘上,蓋一座供國際知名的科學家和人文與社會科學的學者短期住宿、聚會的休閒研究中心,開始募款,也看中一塊地,興沖沖和地主協商,沒想到地主一句話就考倒我們:「這是農地,你們有農民的身分嗎?」我那時剛由美國加州大學回到嘉義的中正大學教書,雖是教職,但對農民並不陌生。我故鄉在高雄旗山,是有名的香蕉王國,我家好像種過香蕉,是蕉農;我伯父種甘蔗,是蔗農;阿姨種花,是花農;親戚中有果農、稻農、茶農、棉農、菸農、菜農,我是農夫嗎?充其量是農家子弟,沒資格買農地,只能望美麗如畫的山丘地興嘆,把休閒研究中心的夢擱置一旁。這一擱就幾十年,每次邀請國際研究夥伴到台灣開會,總會記起當年這個夢想。

杜教授和我一起回憶年輕時的羅曼蒂克,夢想沒能實踐,當然很遺憾,但那段天真的歲月實在有滋有味,最後我們不得不笑嘆,農業種類繁多,但要有個農夫的資格,卻很不容易啊!

老朋友告辭離去,我坐在研究室裡,耿耿於懷當不成農夫的往事,但也因此聯想起正在閱讀的一篇有趣論文。這篇登在影響力極高的《當代生物學》期刊,引發議論的主角是東南囊鼠(圖A),爭辯的焦點正是「牠是真農夫嗎?」研究者認為這些生長在北美和中美洲草原上、專吃植物根莖的齧齒動物,不但會打洞整地,還會施肥增產,耕作所得就是食物來源,成為人類之外、唯一出現農業行為並以耕種為生的哺乳動物!

傳統上對農夫的定義是實際耕作的人,所以擁有耕地卻不耕作的稱為地主,租用他人田地但操持農事生產叫佃農。但人類文明進展的多樣性和複雜分化,結果是模糊了舊有的概念。在植物工廠裡種植作物、利用貨櫃屋打造的植物工坊培育香檳茸的人,是農夫還是現代科技農業技術員呢?農地越擴越大,即使一家大小投入,人力還是不足,必須聘請人手來幫忙,這些農忙時才從事農活的人,是移工還是農夫呢?大學農學院的溫室面積有半個足球場大,裡頭種滿各種蔬果、花卉、茶樹和咖啡,也設有銷售管道,但日夜在那片「農地」裡工作的人,大都不是農夫!只是農夫定義的界線再模糊,一般人聽到把「地底的鼠輩」視為農夫,反應大多是「開什麼玩笑?」再聽到牠們可能是哺乳類在演化史上出現的最早「農夫」,恐怕也會大大跳腳:這不是擬人化過頭的不科學結論嗎?但且慢生氣!聽聽研究者怎麼說、提出什麼樣的科研證據?

兩位研究者是美國弗羅里達大學的師生,普茲(Francis E. Putz)是生物學教授,塞爾登(Veronica Selden)則是大學部本科生。他們觀察到東南囊鼠幾乎一生孤單住在離地面1.3公尺的地洞裡(圖B),為了找尋更多根莖,只有不停往前挖,哪邊沙土軟,就往哪邊去,越挖越遠也越彎,形成一條總長可達160公尺的隧道。但挖洞需要力氣,比起出洞到外覓食要多消耗360~3400倍的能量。那牠們為什麼要多花費能量挖洞找糧食呢?當然,在洞外遭捕食的風險很高,躲在別有洞天的地底安全多了。一般咸認,東南囊鼠是靠著一路挖掘到的植物根部養活自己,普茲和塞爾登卻認為,沙質土壤的根系植物數量不多,挖洞所耗的能量總要補足,而且挖了新洞可能也是徒勞無功,僅靠挖掘發現的根部做為食物來源,不足以供應每日基本能量。他們想知道,東南囊鼠為什麼有足夠的精力可以挖出這麼長的地道?

為了計算根系的生長速度,以及東南囊鼠如何獲得足夠的食物,他們在弗羅里達州北部的長葉松草原(普茲和幾位朋友合購的農地)上,花了幾個月挖出一個地洞,以便測量重新生長的根部。但就算用木頭或金屬片也圍堵不了東南囊鼠入侵,最後他們聰明的利用一個上下開口、直徑57公分的圓桶,才成功隔離東南囊鼠,並讓表面植物繼續生長(圖C),以計算人造隧道前(圖D)後(圖E)的根系生長;同時利用根管攝影機仔細錄下地底隧道的活動。他們觀察到東南囊鼠所在的地道牆壁,覆蓋了像鐘乳石和石筍般的植物根部,進而發現這是東南囊鼠為了增產更多且質量更好的根,每天在洞裡「耕耘」的「農作」結果,而「耕種」所得佔據牠們每天所需能量的21~62%。

東南囊鼠做了什麼?首先,牠們開挖出長長的洞後就來回奔跑把地踩平,然後把新找的根咬碎分散,有如出土的地筍,再把洞頂的根也拉下,宛如鐘乳石,又繼續挖洞,使空氣對流,讓新根長得更細緻。更了不起的是,有別於其他地鼠把排泄物集中,牠們則是把尿水和糞便分散在隧道四周,就像古時候農民在翻整過的土地上潑灑水肥。對於東南囊鼠在地洞裡「打洞招風,整地分種,施肥養根,促進產量」的行為,剛拿到動物學學位的塞爾登敬佩的說:「牠們簡直就是生態的工程師!」

東南囊鼠夠格稱做農夫嗎?論文出來後,引發媒體、學界、美國農業部官員一番爭辯,有人認為種植才是耕作的根本,東南囊鼠既不會播種,也不會除草,當然不是農夫。對這問題,我思索半天。考慮到牠們除了沒有「育種」能力,所有強化農事增產所需的條件,都涵蓋在牠們耕耘的活動之中。我願意投牠們一票!

這是個非常棒的研究,而且趣味橫生,也確實能夠引人深思生物和土地互動的巧妙關係。也許又會有人抗議,東南囊鼠的行為是洞裡環境所形塑出來的,並非「自主」的意識行動,所以不構成農夫的必要條件。農夫不成,「類農夫」總可以吧!嘻嘻!


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