疫情證明了一件事:破壞地球的同時,我們也削弱了大自然保護我們對抗疾病的力量。
即使我們對大部分野生動物的作用不甚了解,但牠們全部肩負讓我們的生物圈持續運作的重要任務。
從小時候住在地中海畔開始,我最醉心於地球豐富多樣的生命。我的職業生涯大部分時間都在研究海洋食物網,自然事件的規律就是體型微小的生物會被體型愈來愈大的掠食者所吃,最後常常結束在人類。不過科學家知道背後發生的事更複雜,而看到我們人類的生活因微小的病毒而停滯,令我感到自身的渺小。
新型冠狀病毒可能是在 2019 年末在武漢的傳統市場(販售現宰肉類和供作食材與藥材的活體野生動物),透過野生動物傳播給人類。在幾個月內,病毒就擊垮了數十萬名智人──地球最頂端的掠食者。
為新書寫到這個主題時我深感難過:這個病毒侵襲了我在歐洲和世界各地認識的人。但這場疫情強而有力地證實了我深信不疑的觀點,那就是:生物多樣性對於人類健康乃至人類生存是絕對必要的。
數千年來,人們不斷因為和野生動物接觸而沾染有害的病毒和細菌。隨著人類持續侵入野生動物的棲地、與牠們爭奪水、食物和地盤,更多的身體接觸也隨之出現,產生了更多衝突──以及更多傳染。
2020 年有一項研究,探討帶有這類人畜共通病毒的物種豐富度與病毒傳染給人類的可能性之間的關聯。研究人員爬梳科學文獻,取得 142種人畜共通病毒的資料,發現齧齒動物、靈長類動物和蝙蝠比其他物種帶有更多這種病毒。研究人員也發現,數量愈豐富的動物愈有可能將病毒傳播給人類,因為這些動物已經適應了人類主導的環境。
那麼海洋生物的傳播風險呢?海洋占地球面積 70% 以上,我們對海洋生物的利用是否也威脅到人類健康?在探索太平洋中部一些偏遠島嶼時,我發現了答案。
2005 年,我規畫了前往京曼礁和鄰近島嶼的第一次研究考察。京曼礁位在萊恩群島最北端,萊恩群島由 11 組珊瑚島和環礁組成,跨越赤道綿延 2350 公里,位在檀香山西南方 1720 公里。赤道以北的其中四座島嶼提供了完美的自然實驗環境,可以比較人類對珊瑚礁不同程度的影響。
京曼礁無人居住。往南的下一座島嶼是帕邁拉環礁,上面有 20 個人駐守一座研究站和野生動物保護區。再往南邊是吉里巴斯共和國的泰拉伊納島(當時有 900 人)、塔布阿埃蘭環礁(2500人)和聖誕島(5100 人)。這四個島嶼距離夠近,擁有相同的海洋和氣候條件及動植物群。隨著島嶼不同而改變的只有島上的人類數量。
我們的科學家團隊著手評估所有生物的多樣性和豐富度──病毒、細菌、藻類、無脊椎動物和魚類──並測量珊瑚礁生態系如何依人類干擾的梯度而有所變化。在五週的潛水考察中,我們盡可能計算及推估了所有物種的豐富度和生物量。我們明顯發現:當人類開始捕魚,即使只有幾百人,就會從頂端消耗食物網。隨著人類的數量從零上升到僅僅數千,珊瑚礁生態系就會從有很多鯊魚和珊瑚,變成沒有鯊魚但有很多小型魚類和海藻。
不過,我們還有了另一個我沒料想到的發現,那是關於珊瑚礁上最小的生物。
我實在慶幸 邀請了我的好友佛瑞斯特.羅沃爾參加這次考察。佛瑞斯特是傑出的病毒生態學家,也是最早使用基因體技術研究海洋病毒和細菌的人之一。那年在萊恩群島,佛瑞斯特和他的小組收集了海水樣本,測量微生物豐富度與人類存在的關係。他們發現聖誕島水中的細菌是京曼礁的十倍。
不只微生物數量隨著人類數量而增加;細菌的作用也產生劇烈變化。在京曼礁我們看到清澈的海水,其中半數的微生物是非常小的細菌,例如只要進行光合作用就能維持生命的原綠球藻。相較之下,在聖誕島我們看到混濁的海水,其中大約三分之一的細菌是病原體,包括數種葡萄球菌、弧菌和大腸桿菌。
特別令人擔憂的是弧菌,它會造成珊瑚的疾病,導致原以珊瑚為主的礁體變成以海藻為主,進而促使微生物繁生。弧菌也會引發對人體致命的疾病,例如霍亂、腸胃炎、傷口感染和敗血症。佛瑞斯特將這種生態系的改變──從成熟穩定且充滿大型動物,轉變為不成熟且由小型生物主導──稱為珊瑚礁的「微生物化」。
2009 年 4 月和 5 月,我們進行了首次國家地理原始海洋考察計畫,前往萊恩群島在赤道以南的其中五個島嶼,這些島均無人居住。我們在那裡所見正如同京曼礁:乾淨的海水和極高的魚類生物量,包括許多鯊魚,還有以活珊瑚為主的礁石。在千禧島環礁的潟湖中,我們為硨磲的數量之多而讚歎──同樣的景象我們也曾在京曼礁的潟湖中看到。
硨磲會透過身體過濾海水並從中捕捉微生物當成食物,我們好奇牠們對維持水質乾淨有多少貢獻。佛瑞斯特收集潟湖的水,裝到我們船上的實驗水族箱:某些水族箱中放了活體硨磲,某些放了空殼,某些只有水。接著他測量在不同時間中細菌和病毒的豐富度。硨磲在 12 小時內去除了海水中大部分的細菌和病毒,而其他水族箱的水則變得混濁且充滿微生物。佛瑞斯特接著從他帶來考察行程的菌種中取出弧菌,加到每個水族箱中。正如預期,實驗組水族箱中的硨磲大幅減少了弧菌,而對照組水族箱中的弧菌則大量繁殖。
這是大自然控制病毒的另一種方式──將病毒過濾出生態系──而我們現在才開始了解。太平洋中多數礁石上的硨磲長期因為其肉和殼而遭到捕撈,在很多地方幾乎都消失了。人類在不知不覺中除掉了保護人類對抗疾病的天然過濾器。
我們和地球上 的所有物種正共同經歷難關。所以我們能做些什麼?全世界為新冠病毒爆發期間有需要的人提供幫助之際,我們或許也可以開始思考如何預防未來的人畜共通疾病大流行。
我們一次又一次看到,即使我們對大部分野生動物的作用不甚了解,但牠們全都肩負讓我們的生物圈持續運作的重要任務。如果要說對自然生態系的研究讓我們學到什麼,能夠應用到近年這些疫病上,那就是與其消滅野生動物以防止疾病傳播給人類,不如倒過來:我們應該保護自然生態系,也就是野生動物的家園,並在需要時透過野化幫助生態系回歸完善。
若我們破壞棲地,動物將承受壓力並散布更多病毒,而擁有多樣微生物和動植物物種的棲地則較不會有疾病存在。生物多樣性可稀釋任何出現的病毒,並提供阻止病原體傳播的天然防護。
嚴格管制野生動物非法貿易、終止森林濫伐、保護原始生態系、讓人了解食用野生動物的風險、改變人類生產食物的方式、逐步淘汰化石燃料並轉變為循環經濟:這些都是我們可以做而且必須做的事。
健康的自然環境就是我們最好的病毒防護。