有哪些有趣的岛屿?(有哪些有趣的岛屿)


加拉帕戈斯,传说中的“达尔文的快乐岛”。

加拉帕戈斯,一片远离世界,但又极为精彩的群岛。

这里位于东太平洋,距南美大陆近 1000 公里,岛屿面积不过 8000 平方公里,不及海南岛的四分之一,却有着无数令人难忘的生命奇景。

加拉帕戈斯群岛属于厄瓜多尔,名称来自西班牙语 Islas Galápagos,又称科隆群岛,制图 / 郑艺@星球研究所

这里是不折不扣的热带地区,但企鹅却在海里欢快畅游。

正在游泳的加岛环企鹅,亦称加拉帕戈斯企鹅。寒流为这里创造了一片凉爽的环境,图片来源@视觉中国

海岸边的鸟儿别具特色,蓝脚鲣鸟在显摆着蓝色大脚掌。

加拉帕戈斯岛上的蓝脚鲣鸟,图片来源@视觉中国

山上的生灵多姿多彩,罕见的粉色鬣蜥在仰头望天。

加拉帕戈斯粉色陆鬣蜥是全世界最罕见的爬行动物之一,估计仅有 200 余只,图片来源@视觉中国

城镇边的野生动物也毫不怕人,海狮和游人共享一片海滩。

请横屏观看,一位摄影师正在近距离拍摄海狮,后者却仍在旁若无人地酣睡,图片来源@视觉中国

这里更是科学史上的圣地。当 26 岁的达尔文初次登岛时,他不会想到,这里将启发他提出“进化论”,并成为他“一生所有灵感的来源”。

达尔文乘坐的贝格尔号科考船,又译小猎犬号;达尔文在 1858-1859 年出版的《物种起源》中阐述了“进化论”,又称“演化论”,制图 / 刘志鹏@星球研究所

在这片群岛上,人类有幸见证万物的演化。一切都在加速变化,以适应变幻莫测的世界。这里唯一的永恒,便是没有永恒。

请横屏观看,多彩的加拉帕戈斯生物,其中加拉帕戈斯象龟由十多个近缘物种组成;制图 / 张琪月&郑艺@星球研究所

而要探究这一切变化的源头,我们需要先回到 46 年前,跟随一艘著名的深潜器阿尔文号潜入海底。


01 荒岛初生

在加拉帕戈斯附近的一片深海,无尽的冰冷与黑暗充斥着这里。

过去人们认为深海没有阳光,植物无法光合作用,除了少数沉入深海的大型海洋动物遗骸外,无法构建生态系统。非加拉帕戈斯,仅作示意,图片来源@NOAA

下潜到 1600 余米深处时,海水突然变得有些温暖。当深度达到 2000 多米时,你会看到一根根十米多高的烟囱拔地而起,它们冒着热腾腾的“黑烟”,周围却是一派生机勃勃的景象。

生机勃勃的海底热液生态系统,海底烟囱,图片来源@Wikimedia Commons
生机勃勃的海底热液生态系统,巨型管虫,图片来源@Wikimedia Commons
生机勃勃的海底热液生态系统,巨型贻贝,图片来源@Wikimedia Commons
生机勃勃的海底热液生态系统,视力退化的盲虾,图片来源@Wikimedia Commons

奥秘就藏在大地深处,海水渗入岩石间的缝隙,被岩浆加热后,溶解矿物并喷出。一些微生物利用喷出的化学物质制造养分,其他生物再以微生物为食。由此在没有一缕阳光的海底烟囱周围,形成了一个独特的生态系统海底热液系统

海底热液生态系统示意图,和依赖阳光进行光合作用的植物不同,这里的微生物能直接利用硫化物等无机物生存,它们被称为化能自养微生物,制图 / 刘志鹏@星球研究所

这是人类首次发现不依赖阳光的生态系统,自达尔文的进化论之后,加拉帕戈斯又一次改写了科学史。但大地的野心远不止于此,岩浆早已蠢蠢欲动,它还想闯出海面,创造更大的奇迹。这里临近太平洋、科科斯、纳斯卡三大板块的交界处,各种地质作用从未停歇。

加拉帕戈斯板块地图,为方便观看,该图为上西下东方位,制图 / 郑艺@星球研究所

在纳斯卡板块的下方,有一个隐藏的地幔柱,不时形成岩浆喷涌而出,在海水中逐渐凝固,最终形成高大的海底山脉。

海底火山喷发形成岛屿过程示意,目前该海底火山仍处于活跃期,制图 / 刘志鹏@星球研究所

随着纳斯卡板块不断向东南漂移,一座座海底大山先后形成,而加拉帕戈斯,便是其露出海平面的一个个小山头。

请横屏观看,加拉帕戈斯的火山口,摄影师@徐征泽

初生的岛屿上,熔岩凝固形成的土地一片黑黢黢,看似毫无生机。但风会带来希望,加拉帕戈斯地处两股信风带的交汇处,植物种子和昆虫等小动物可以乘风而来。仙人掌、苔藓等植物,是这里最早落户的一批物种,它们加速了岩石的土壤化,让其他生命得以安家。

作为先锋物种的熔岩仙人掌,图片来源@视觉中国

这里远离大陆,但不妨碍鸟类飞到这里,它们的粪便是优良的肥料。

蓝脚鲣鸟们的大量白色粪便覆盖在岩石上,图片来源@视觉中国

土壤有了营养,更多种子开始生根发芽,植被逐渐茂密。在岛屿高处,甚至出现了森林,这些森林的主角是蒲公英的亲戚“树菊”。作为菊科植物,却能长成高达十几米的大树。

加拉帕戈斯的树菊森林;树菊是加拉帕戈斯特有的菊科歧伞葵属 Scalesia 植物,菊科植物一般是低矮草本,而树菊却是灌木或乔木,图片来源@视觉中国

仅凭少数由风送来的植物和小动物,这里仍是片荒芜之地。不过大地并没有止步于此,而是再次借助海洋的力量,迸发出更蓬勃的生命力。


02 生命汇聚

在加拉帕戈斯以西,一万多公里远的新几内亚岛上,一场暴雨将土壤中的养分冲入河中,而后注入大海。

新几内亚岛的热带雨林与河流,它们将与加拉帕戈斯产生一种奇妙的联系,图片来源@视觉中国

但这场长途旅行才刚刚开始。来自深海的一股寒流将把它们送到万里之外,直到撞上加拉帕戈斯海底的高大山脉,营养物质上翻,滋养了这片海域。

生机勃勃的加拉帕戈斯珊瑚礁,图片来源@视觉中国

这股寒流叫做克伦威尔洋流。但远道而来的不只有它,多股洋流都在加拉帕戈斯交汇。

请横屏观看,加拉帕戈斯的洋流汇集示意,制图 / 郑艺@星球研究所

在南美洲西海岸,强风吹走表层的海水,促使深海冷水上翻到表层,再将养分送到加拉帕戈斯附近,这就是著名的秘鲁寒流

一处海水流失后,由别处海水补充形成的洋流叫补偿流,秘鲁寒流就是一种补偿流,除了下层海水,它还有部分南极海水的补充,制图 / 刘志鹏@星球研究所

两股寒流带来了凉爽与营养,诞生出赤道上唯一的企鹅栖息地。

加岛环企鹅的身后是典型的热带植物仙人掌,这样的自然景观,除加拉帕戈斯再无处可见,图片来源@视觉中国

寒流主力之外还有暖流的助力。冷暖交汇让养分得到了更充分的扩散,海洋生物也更加繁荣。如达尔文所言,“这里的海洋实在有些拥挤”。

加拉帕戈斯海域是全球生物最密集的海域之一,图片来源@视觉中国

这里是鲸类的重要栖息地,庞大的座头鲸和顶级猎手虎鲸,在此狭路相逢。

虎鲸在费尔南迪纳岛和伊莎贝拉岛之间的海域中觅食,这里曾是 19 世纪重要的捕鲸地,图片来源@视觉中国

成群的鲨鱼准备享用饕餮盛宴,双髻鲨如行军浩浩荡荡。

大群双髻鲨正在觅食,图片来源@视觉中国

而在近海,海龟正迎着鱼群悠然畅游。

绿海龟在密集的鱼群间自由穿梭,图片来源@视觉中国

海狮们躺在海中沐浴阳光,仿佛在与光共舞。

在水中悠然自得的加岛海狮,图片来源@视觉中国

就连陆地生物也搭着洋流的顺风车,自远方而来。原产于南美大陆的象龟,或许是偶然掉入海中,浮在海上漂泊万里至此。

一种理论认为加拉帕戈斯象龟起源于南美大陆,实验证明象龟可以不吃不喝存活数周,而这足以支撑它们漂到加拉帕戈斯,图片来源@视觉中国

而一截掉入海中的木头,也可能成为鬣蜥来到这里搭的便船。

加拉帕戈斯海鬣蜥是全世界唯一可下海的鬣蜥,图片来源@视觉中国

哪怕是海面上漂来的一小截树枝中,也可能藏着几只昆虫。

加拉帕戈斯岛上仅有的蜂类可能就是以这种方式来到这里,图片来源@视觉中国

洋流带来的丰富鱼类资源,也吸引了不少鸟类在此安家。

褐鹈鹕:大餐,我来啦!图片来源@图虫创意

蓝脚鲣鸟“穿”着亮蓝的“靴子”,希望得到异性青睐。

蓝脚鲣鸟脚掌的蓝色源于食物中的类胡萝卜素,越蓝表示营养越好,求偶时越有优势,摄影师@徐征泽

军舰鸟则鼓着鲜红的大喉囊,向雌性高调示爱。

两只军舰鸟在争夺雌性的注意。雄性军舰鸟巨大的喉囊非常显眼,用于吸引异性,图片来源@视觉中国

偏爱热带的加岛信天翁,正在热烈地追求未来伴侣。

加岛信天翁的求偶舞蹈;信天翁科物种大多生活在高纬度的凉爽海域,仅少数分布在热带,图片来源@视觉中国

翅膀退化的弱翅鸬鹚无法飞翔,但在水中身手敏捷。

弱翅鸬鹚的翅膀已经退化,它们更擅长游泳捕鱼,图片来源@视觉中国

其他物种也学会另辟蹊径。例如红石蟹会给海鬣蜥“打工”,赚些“零嘴”。

红石蟹在给海鬣蜥清洁体表,捕食寄生虫,这种螃蟹喜欢直着走,图片来源@视觉中国

在洋流的滋养下,这些岛屿已经焕发出了勃勃生机。但它们从不安定,变化是这里永恒的主题,生命想要延续唯有不断适应。


03 适者生存

上世纪 70 年代,一场大规模干旱降临在了加拉帕戈斯的大达夫尼岛上,植物大面积枯死。

请横屏观看,从空中俯瞰大达夫尼岛,这里生活着多种达尔文雀,图片来源@视觉中国

为了获取更多食物,一部分中地雀选择拓宽食谱,原本以软小种子为主食的它们,开始吃起了另一种植物的种子。这些种子更大且坚硬多刺,只有喙更宽大的中地雀可以啄开,它们也因此有更大几率存活。

加拉帕戈斯中地雀,图片来源@视觉中国

经过这场食物危机,下一代中地雀的喙明显变大变厚。即使数年后岛上植被已经恢复,中地雀的喙也没有变回原样,这是人类首次见证自然选择驱动的演化。但故事还没有结束,一群来自外岛的大地雀,首先打破了这里的平静。

加拉帕戈斯的大地雀,它们较岛上的中地雀体形更大,图片来源@视觉中国

它们同样喜欢那些大的种子,相比中地雀变大的喙,大地雀的喙更加厚实。眼看竞争不过,一些中地雀又渐渐吃起小种子,而它们的喙也出现变小趋势。

二十多年后,又一场大旱来袭。食物短缺,激化了中地雀与大地雀的竞争。

加拉帕戈斯干旱的土地,仅作示意,图片来源@视觉中国

这一次,命运没有眷顾大喙的中地雀。它们在与大地雀的食物争夺中落败,最终在中地雀群体中,小喙个体成为了赢家。

加拉帕戈斯如同这雨季的海雾一般,令生物们琢磨不透,图片来源@视觉中国

这样的演化故事,已经在加拉帕戈斯上演过无数次,包括中地雀和大地雀在内的十几种达尔文雀,大多有着相似的演化历程。

两三百万年以前,达尔文雀的祖先们,登上了加拉帕戈斯的各个岛屿。不同岛屿的形成时间不同,环境千差万别。有的岛屿才刚刚形成,荒芜贫瘠,有的岛屿已成形许久,郁郁葱葱。

加拉帕戈斯植被茂密的岛屿,图片来源@视觉中国

为适应不同岛屿的独特生境,鸟儿们开启了各自的演化之路。

进食不同食物的达尔文雀,它们的喙也各不相同,摄影师@徐征泽
进食不同食物的达尔文雀,它们的喙也各不相同,摄影师@徐征泽
进食不同食物的达尔文雀,它们的喙也各不相同,摄影师@徐征泽

正如人的长相各异,达尔文雀的祖先们也会出现,不同形态、或大或小的喙。它们来自基因的自然变异,这种变异本是随机的,只是有些变异在生存竞争中更具优势,就更有可能将这一基因传递下去,所谓“物竞天择,适者生存”。随着群体间累积的基因差异越来越大,新物种便就此形成。

14 种达尔文雀的喙形与食性对比示意图,制图 / 张琪月@星球研究所

加拉帕戈斯这个演化大舞台,当然不只属于达尔文雀。

由于不同区域的植被差异,有些象龟只需探头就能啃食地面的草丛,有些则不得不抬头啃食高处的仙人掌,进而演化出了不同形状的龟壳,并最终形成了十多个不同物种。

达尔文考察时,当地官员说他们只看龟壳便能分辨象龟来自哪座岛,这大大启发了达尔文,制图 / 张琪月@星球研究所

还有偶然漂泊至此的鬣蜥祖先。它们原本以森林植物为食,但贫瘠的海岛一片荒凉,倒是岸边的海底绿意盎然,于是演化出了能够下海觅食的海鬣蜥。

正在食用海藻的海鬣蜥,它们是加拉帕戈斯的特有物种,也是唯一能够下海的鬣蜥,图片来源@视觉中国

加拉帕戈斯丰富的岛屿环境,为演化提供了风格迥异的舞台。在海洋和山体的阻隔下,各个岛屿上的生物走上了独立演化的道路。

海洋和山体阻隔了不同群体间的基因交流,群体之间的差异便越来越大,图片来源@视觉中国

同时由于加拉帕戈斯远离大陆,大型食肉动物无法从大陆漂来,没有天敌的动物群体得以快速繁衍壮大,并积累更多变异,促进新物种的形成。

缺少天敌也是在加拉帕戈斯岛上动物不怕人的重要原因,摄影师@高承

但它们并不能就此高枕无忧,加拉帕戈斯的环境变化之快,如同阴晴不定的少年。

有些年份,大气的异常活动会使寒流减弱,让加拉帕戈斯变得异常炎热,这种现象有一个我们更为熟悉的名字厄尔尼诺。面对热浪导致的食物短缺,岛上的海鬣蜥大量死亡。但很快它们就演化出了对策,在短短几个月内缩小多达 20%的骨架,以减少能量消耗。

按比例这相当于一个身高一米八的人缩到一米四多,摄影师@高承

种种因素作用下,演化仿佛在此按下了快进键。短短三十多年,人类就目睹了一个新物种的诞生。

这个达尔文雀新物种被学者昵称为“大鸟(Big bird)”,图片来源@Texas A&M University

从与世隔绝的荒岛,到风与海送来一批批移民,再到演化出多彩生命,如今的加拉帕戈斯已经分外精彩。56 种鸟类、25 种爬行类、2900 种海洋生物等等,都在展示着演化的魅力。

多彩而善变的加拉帕戈斯,摄影师@高承

但这出演化大戏并未就此落幕,从生命到岛屿本身,挑战与变化从未停止。


04 唯变永恒

加拉帕戈斯群岛,在西班牙语中意为“龟岛”,这一名字来自岛上最具标志性的物种象龟。2012 年 6 月 24 日,一只百岁高龄的象龟在这一天早晨,再也没有醒来,它就是加拉帕戈斯最著名的象“孤独的乔治”。

去世前几天的孤独乔治,图片来源@Wikimedia Commons

自从人类登岛,温顺的象龟便成了航海者们的“肉罐头”。船上的山羊和老鼠也逃到岛上,开始疯狂繁殖。山羊啃秃植被,老鼠啃食龟蛋,一些岛上的象龟因此惨遭灭绝。孤独的乔治,便是平塔岛象龟的最后一只,它的死亡宣告了一个物种的灭绝。

“我的同伴在哪里?”,图片来源@Wikimedia Commons

加拉帕戈斯其他物种的命运,也依然充满着不确定性。为了避免悲剧重演,人们在岛上清除外来物种,联合国也将这里列入首批世界自然遗产。

加拉帕戈斯港口,人类的到来给这片岛屿带来了深远的影响,图片来源@视觉中国

不仅是物种的延续在面临挑战,岛屿自身也是如此。2021 年 5 月 17 日,加拉帕戈斯最著名的地标之一,达尔文拱桥坍塌。这里是享誉全球的潜水点,如今只剩下浪花依旧。

坍塌前的达尔文拱门,图片来源@视觉中国

这些熔岩奋力从地底冲出海面,却难逃岁月的消磨与击打。

加拉帕戈斯海边的鹅卵石滩;1992 年,人们在加拉帕戈斯海底发现了比所有现今岛屿都要古老的鹅卵石,它们很可能属于已沉没的岛屿,图片来源@Wikimedia Commons

但这并不意味着终结。在岛屿沉没之前,一些物种早已扩张到其他地方,并演化出了新物种,而新的岛屿也仍在海底蓄势待发。

研究表明,加拉帕戈斯熔岩蜥的祖先可能来自一座已沉没的岛屿,摄影师@徐征泽

在 46 亿岁的古老地球上,400 万岁的加拉帕戈斯显得分外年轻。它还在成长,还将经历风雨浪涛的磨练,还将创造精彩纷呈的演化故事。这里没有永远的主角,唯有永恒的变化。

本文创作团队

  • 撰文:林萱文
  • 编辑:镜子
  • 图片:昼眠&秦南 地图:郑艺
  • 设计:刘志鹏&张琪月
  • 封面图片来源:视觉中国
  • 审校:镜子&王逻辑&陈志浩

审核专家

  • 国家动物博物馆副馆长、研究馆员 张劲硕

【参考文献】

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  • [12]查理·达尔文. 物种起源.第 3 版[M]. 重庆出版社, 2014.
  • [13](英)亨利尼科尔斯 著;林强 刘荧 译.加拉帕戈斯群岛 - 演化论的朝圣之旅[M].商务印书馆,2018.
  • 及 NOAA、NASA、WWF、查尔斯达尔文基金会,加拉帕戈斯国家公园,伍兹霍尔海洋研究所网站等。

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···THE END···

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