在结束了长达4000千米的征程后,数以百万计的色彩斑斓的美洲王蝶成群结队地降落在它们冬天的宿营地——墨西哥南部杉树茂密的群山。当然,对于鸟类而言迁徙4000千米并非是件什么难事,但对于小小的昆虫而言,却称得上是大自然最为奇特的壮举。
每年,美洲王蝶都要长途跋涉4000多千米,从它们在北美的出生地来到墨西哥的冬季宿营地。借助从加拿大吹向墨西哥的风和热空气的螺旋气流,这些小滑翔专家身着橘色和黑色的华丽艳装,准确无误地向远方的目的地飞去。在9月份的时候,这些王蝶到达了征途的终点——墨西哥,并在那里度过整个冬天。第二年春季到来的时候,它们又开始北返,飞回美国和加拿大。
长途跋涉为美食
美洲王蝶千里迢迢的在北美和墨西哥之间往返迁徙,到底是为了什么?那是因为王蝶对马利筋属植物的依赖和王蝶这种热带昆虫的弱点——它们不能抵御寒冷的冬天,需要到温暖的地方过冬。
科学家认为,在古代,马利筋属植物从它们在热带的家园一直慢慢地迁移到北美,王蝶也随着它们的食物源来到了北美。马利筋属植物含有大量的毒素,叫做心苷,这种毒素最初是为了防御食草动物的侵犯而进化出来的,王蝶不仅完全适应了这种毒素,还把这种毒素转化为一种用来进行自卫的生化武器。王蝶的幼虫以马利筋属植物为生,随着身体的日益成长,它们便在体内积聚了大量的毒素。王蝶成虫的体内就保留有这些毒素,鸟类吃了它们后会出现呕吐,因此,一个尝过王蝶味道的小鸟绝不会再想吃第二口。可是,有两种鸟在自然的演化过程中,已经适应了王蝶体内的毒素,并把王蝶作为它们主要的美餐。还有一种老鼠也以昏昏欲睡地越冬的王蝶为食。但是目前为止,这些掠食者还没有威胁到王蝶的数量。
9月份,王蝶结束征程,来到墨西哥,并将在这里度过整个冬天。它们的寿命长达9个多月,比其他蝴蝶长得多。墨西哥的冬天相对美国和加拿大要温暖一些,但有时天气也会变得恶劣。2004年1月份,墨西哥中部米却肯州出现了低温降雪天气,温度降至零下6℃,造成在这里过冬的王蝶死亡了约1100万只,占来此越冬的美洲王蝶总数的10%。2002年1月,当时王蝶越冬营地也出现降雪降温天气,积雪厚度达14厘米,寒冷导致4000万只王蝶死亡,是生态区历史上王蝶死亡数量最多的一次。
漫长的冬季过去了,春天来临,美洲王蝶结束了冬眠状态,开始兴冲冲地赶往美国的墨西哥湾沿岸地区,因为马利筋属植物的嫩芽已经在那里冒出来了。
在飞往北美的长途跋涉中,王蝶几乎耗尽了所有的力气,以至于从墨西哥出发的数以百万计的王蝶只有很少一些能够到达目的地。这些最终到达的蝴蝶也飞得很低,有时它们还要借助海船才能抵达美国。身为父母的王蝶走到了生命的尽头,它们的子孙却随着马利筋属植物的蔓延方向,继续向北飞去,夏天来临时,它们已经分布到了美国北半部落基山脉以东的广大地区。
阳光原是指南针
王蝶的迁徙的神秘之处在于,它们能够只依靠自身神奇的导航本领,就能够找到从来就没有见过的越冬营地,因为那些在春天离开墨西哥,飞往北方的蝴蝶全是秋天飞回墨西哥的王蝶的曾祖父曾祖母了。它们飞越千山万水时惟一能够依靠的,就是体内微小的神经系统中的导航指令,那是它们从遗传中获得的机能。
王蝶大脑和一个大头针的针头差不多大,但是在这个大脑里存在着一架微电脑,它为王蝶提供了保证它们顺利抵达墨西哥的所有信息,尽管它们从来没有见过墨西哥。这个导航系统是如何工作的呢?最近的研究发现,王蝶在每年从北美飞往墨西哥的过程中,精确的生物钟和太阳光起到导向作用,和以前科学家认为蝴蝶单纯依靠地球磁场迁徙的说法大相径庭。
科研人员报告说,冬天来临之前,如果阳光的照射情况发生变化,王蝶就会朝着另外的方向飞行。为了检查太阳光在蝴蝶迁徙过程中是否起一定导向作用,科研人员将这些王蝶分成三组,对每组蝴蝶都分别在不同的时段内给以12小时的“灯光”照射。当这些蝴蝶在这种室内环境中生存5天之后,他们开始在自然阳光照射的室外环境中测试这些蝴蝶,同样也是对三组蝴蝶分别在不同的时段内给以“太阳光”照射,但是照射时间长短不同。结果发现,在早晨7点到晚上7点这个时段内接受12小时阳光照射的蝴蝶以西南方向朝着墨西哥飞行;而在凌晨1点到下午1点接受短时间阳光照射的蝴蝶却以东南方向飞行;第三组在下午1点到凌晨1点同样接受短时间阳光照射的蝴蝶却以东北方向飞行。
研究人员说,王蝶在早晨所做的最重要的事情是判断太阳的方向,然后根据太阳的方位来确定飞行路线和方向,因此,如果强迫王蝶从正常的7点再推迟6个小时醒来,也就是在下午1点将其释放到阳光照射的环境中,那么王蝶因为不能正常判断太阳的方位,从而使导航机制失灵。
在一系列单独测试王蝶是否依靠地球磁场导航的实验中,王蝶被放到模拟的人工阴天环境中,在最初的20分钟,被测试的18只王蝶的飞行方向各不相同,但是当科学家模拟改变测试场附近的地球磁场时,18只王蝶中的11只沿着同一个方向飞行了10分钟。这说明,地球磁场对王蝶的迁徙也有一定的导航作用。
越冬营地还能保存多久?
1974年,人们才发现墨西哥的王蝶越冬营地,这个营地位于墨西哥城以西120千米处,那里一共有13个相互毗连的栖息地,分布在一个长120千米,宽60千米的山区中。这里气温变化不大,保持着令王蝶感到适宜的气候。王蝶栖息在海拔9500到11000英尺山脉的杉树上,有时候,它们华丽的身体密密地覆盖在一棵树上,以至人们连树的枝叶都看不清了。在这个海拔高度,空气的温暖程度恰好使王蝶不致受到寒流的袭击,而其凉爽程度又恰好使王蝶不必消耗过多的热量。如果气候更温暖的话,它们就会到处乱飞,浪费掉体内的能量。这里的高山还吸收了大量的水分,王蝶不会丧失大量的水分。
太平洋沿岸的居民对王蝶持有一种骄傲、几乎近于尊敬的态度,当地的很多汽车旅店也以它们的来命名,每当秋天王蝶出现时,孩子们就穿上印有王蝶的衣服在大街上游行,举行欢迎仪式。
在墨西哥,王蝶于9月初抵达越冬营地,这一现象在时间上正好和墨西哥的一种传统宗教仪式相吻合。按照一个前哥伦布时期的神话的说法,这些蝴蝶所代表的是那些死去的人们回归的灵魂。
即使人们这么关注王蝶,但是王蝶的身存仍受到威胁,因为墨西哥山脉中的13个王蝶越冬营地由于伐木和其他经济活动的威胁而遭到了破坏。目前,墨西哥采取的保护王蝶行动已经带来了希望,或许会保住那里的王蝶栖息地。但科学家和环境保护者们指出,这场战争还远远没有结束。专家警告说:“只要人类稍微有一点忽视,所有的努力就都白费了。”
王蝶的迁徙有着复杂的背景,它是王蝶和它们的栖息地以及整个气候的生态关系带来的结果,这种生态关系和王蝶的轻盈身体一样脆弱。自然环境保护者们希望能够保住整个生态环境,因为是生态环境使得蝴蝶迁徙这一奇观成为可能。如果这种迁徙停止的话,王蝶将从整个北美消失。