爱德华·克尼普林与螺旋蝇绝育防治计划

寂静的春天

爱德华·克尼普林与螺旋蝇绝育防治计划,将大胆的生物学见解与规模惊人的实地试验结合起来——不必毒杀昆虫种群,而是可以释放绝育雄蝇,让它们与野生雄蝇竞争,直至繁殖失败。美国农业部的爱德华·克尼普林及其同事研发了这项方法;它根除了库拉索的螺旋蝇,随后又在佛罗里达州以及佐治亚州和阿拉巴马州部分地区开展规模大得多的行动,使可确认的虫害消失。在蕾切尔·卡森的叙述中,这项计划构成了反对非选择性化学防治的一个重要反例——可以通过害虫自身的生殖系统对其进行防治,不过,成功有赖于特定条件和谨慎把握时机。

方法及其前景

美国农业部昆虫学研究处处长克尼普林在记录实地试验的这段叙述所述事件发生约四分之一世纪前,提出了绝育防治方法。其原理是大量饲养昆虫,使雄虫绝育,再将它们释放到野生种群中。在适当条件下,绝育雄虫会成功争夺配偶;反复释放后,种群便会不断产下不能孵化的卵,直至消亡。这一策略旨在利用物种自身的繁殖驱动力阻断其延续,而不是在整个区域内不加区别地消灭生物。

这项提议起初令克尼普林的同事们感到惊讶,但多年的研究使试验成为可能。美国农业部的科学家在得克萨斯州积累了大量有关螺旋蝇生物学的知识。到1954年,在佛罗里达州岛屿上进行初步试验后,克尼普林已准备好全面检验这一理论。这种方法并未被说成普遍适用——其原理依赖大规模生产和释放、绝育雄虫能够有效地与野生雄虫竞争,以及足以让反复释放压倒繁殖过程的条件。

库拉索——首次根除

试验进行时,螺旋蝇已扩散至阿拉巴马州南部和佐治亚州,东南部各州的牲畜损失每年达2000万美元。克尼普林与荷兰政府商定,在加勒比海岛屿库拉索进行全面试验。该岛与大陆之间至少隔着50英里的海域。其与世隔绝的地理条件,使之成为一个边界清晰的试验场,可用于检验释放绝育昆虫能否使种群崩溃。

从1954年8月起,在佛罗里达州美国农业部实验室饲养并绝育的螺旋蝇被空运到岛上。结果很快显现——开始释放仅七周后,所有卵都已无法孵化。不久,既找不到未绝育的卵块,也找不到绝育卵块。库拉索的螺旋蝇已被根除。从开始释放到繁殖失败的间隔很短,这次试验有力地证明了该方法的成效,也促使佛罗里达州的畜牧业者寻求以类似方式消除当地的虫害。

在美国东南部扩大规模

接下来的行动规模大得多——佛罗里达州的面积约为库拉索的300倍,而且该计划还扩展到佐治亚州和阿拉巴马州的部分地区。1957年,美国农业部开始推进一项区域性行动。后来出现了一个意外的有利时机——螺旋蝇种群数量减少,并被限制在一小片区域内,因此该计划得以在比区域规模所暗示的更有利条件下启动。

行动在17个月后结束时,已在佛罗里达州以及佐治亚州和阿拉巴马州部分地区释放了35亿只人工饲养的绝育蝇。这个数字既体现了行动的覆盖范围,也表明该方法依赖压倒性的数量——必须反复供应和分发绝育昆虫,覆盖远远大于理论最初取得成功的岛屿的广大区域。

最后一起已知的、可归因于螺旋蝇的动物伤口虫害发生于1959年2月。随后几周,陷阱中捕获了几只成蝇;此后,便再也没有发现螺旋蝇的踪迹。因此,这段叙述区分了最后一起已知虫害与后来捕获成蝇的情况,并描述此后再无可检测踪迹,而没有给出种群灭绝的更确切日期。

意义与对照

在蕾切尔·卡森的论述中,这项计划的重要性在于,它与依赖广谱毒物的行动形成对照。她的书描述了公众对在数百万英亩土地上空中喷洒致命化学品的疑虑,也谈及野生动物遭到破坏的证据,以及其他害虫防治行动中后来被揭穿的官方宣传说辞。绝育试验提供了另一种模式——干预并非让毒物遍布环境,而是针对一种目标物种的繁殖,并利用种群自身的生命过程作为防治手段。

这种对照并不意味着这项方法是简单而普遍的解决方案。其所报道的成功建立在长期积累的生物学研究、初步试验、一座与世隔绝的岛屿上的试验,以及一个异常有利的时机之上——较大规模的行动得以在种群数量下降且受限时启动。库拉索的结果证实了这种方法在边界明确的环境中能够取得的成效;随后在美国东南部开展的释放行动则表明,这种方法可以尝试应用于大得多的区域。两个阶段合在一起,使该计划成为运用生物策略而非不加区别地杀灭害虫的典范。