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暴雨過後,蚯蚓紛紛爬出地面的景像我們許多人都見多了,多到我們都認為不足為奇。人們都自以為知道背後的原因,即使是最有好奇心的城市自然學家,可能也不怎麼思考這個問題。畢竟,我們在學校上的第一堂自然課內容可能就是:蚯蚓必須在雨後爬到地面,因為它們要淹死了。
與許多自然故事一樣,蚯蚓爬出地面背後真正的原因可能比我們想像的更加複雜。我們不妨深挖下去(各種意義上的深挖),看看蚯蚓出現在潮濕的人行道上究竟是怎麼一回事。
蚯蚓“淹死”的真相
人們的普遍看法是,蚯蚓之所以在雨後爬出來,是因為它們無法呼吸。在學校裡,老師教的也還是這一套,你還可以在網上找到很多詳細的解釋。大部分人認為,蚯蚓爬行的路徑和地下氣穴會被水淹沒,這樣一來它們就無法呼吸。這聽上去很有道理。
然而,大多數研究人員都對這種解釋提出了質疑。正如英國中央蘭開夏大學(University of Central Lancashire)的研究員克里斯·洛維(Chris Lowe)在《科學美國人》(Scientific American)上所說,蚯蚓通過皮膚來呼吸,而這需要有濕潤的環境。
當肺部被水填滿時,人就會淹死。但蚯蚓不可能出現這種情況,因為它們沒有肺。許多研究表明,蚯蚓裡的大部分品種都能在被水淹沒的情況下存活兩週甚至更長的時間。
最近,大多數很火的科普號都認定“蚯蚓淹死”的論斷是錯的。誠然,它不太可能是完整的解釋,但我們或許不應該完全排除這種可能。例如,發表在《無脊椎動物學》(Invertebrate Biology)上的一項研究發現,蚯蚓的雨後行為取決於其品種。
中國台灣的研究人員調查了兩種不同生活史的蚯蚓。一種在夜間消耗的氧量比白天更多,另一種在24小時內消耗的氧量都較低。夜間耗氧更多的蚯蚓耐受水浸的能力較差。到了晚上,在它最需要氧氣的時候,尤其難以忍受雨水的浸泡,於是就爬到地面。另一種蚯蚓從不爬到地面,即便下雨也是一樣。它始終較低的氧耗使它能夠更好地承受水浸。
所以,你在人行道和大街上看到的蚯蚓很可能正是那些缺氧的蚯蚓。但有許多研究人員懷疑這個解釋仍然還不完整。
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雨滴聲聽起來像……鼴鼠?
關於蚯蚓爬出地表的另一種常見解釋是:對蚯蚓來說,雨水滴落的聲音和掠食者的動靜很相似。為了逃命,它們就爬出了地表。比如鼴鼠就是一種常見的蚯蚓掠食者,它們狩獵時,土壤會出現震動。
阿巴拉契亞山脈等地有一項傳統,人稱“震動抓蟲”(worm grunting)或“誘捕蠕蟲”(fiddling),其中就包括用鋸子或棍子讓土壤的表面發生震動。這樣一來,蚯蚓就從地裡鑽出,隨後被人們捕獲用作魚餌。本質上講,人們這是在模仿鼴鼠捕獵的聲音。
捕食-逃命理論認為,雨滴的滴答聲也與鼴鼠的叫聲相似。美國威斯康星大學教授西婭·惠特曼(Thea Whitman)指出,這一理論從未在實驗室中得到證實。畢竟,在持續的雨霧天氣之後蚯蚓才會現身,而雨霧中水滴擊打地面的力度並沒有那麼大。
飢餓的田鶇捉到了一隻蚯蚓。 © Jan Hrdina / Flickr
不是所有蚯蚓都會爬出來
如果蚯蚓是由於濕度原因或逃避捕食者而死亡,那麼爬出地面而被你看到的則會是一個包含大大小小各種蚯蚓的蚯蚓種群,可事實並非如此。暴雨過後,並不是某一種蚯蚓的所有個體都會爬出地面。
美國伊利諾伊大學的菲爾·尼克松(Phil Nixon)向《心理牙線》(Mental Floss)解釋道:“如果其他因素是主要驅動力,那麼也應該會有大量的幼蟲出現才是。可絕大多數爬出地表的蚯蚓似乎都是成年的紅色蚯蚓,夾帶著零星幾隻成年夜蛾。當使用電擊、敲擊或者化學物質引誘蚯蚓時,爬出地面的蚯蚓要比下大雨時多得多。很明顯,在大雨中爬出地面的只有一小部分成年紅蚯蚓。”
這背後還隱藏著其他的原因。
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向上移動
許多研究蚯蚓及土壤的專家已對這樣一個解釋表示認同:在土壤中移動是一個緩慢而困難的過程,即便是蚯蚓也不例外。在地面上,蚯蚓移動時擁有著更大的摩擦空間。可問題在於,蚯蚓只能生活在濕潤的環境中。在大多數情況下,它們一旦來到地面就會脫水而死。
可下雨的時候,地表的濕度已足以讓蚯蚓們存活下去並保持體內水分。於是,少數幾種蚯蚓便能更加輕鬆地來回移動,尋找伴侶;而其他蚯蚓也很可能藉此疏散開來,探索新的領地。它們可以抓緊時機遷移出比地下活動時遠得多的距離。
當然,爬到地表也意味著危險的到來。蚯蚓容易成為鳥類和其他捕食者的目標。此外,不論在城區還是郊區,它們都會被困在人行道、露台和道路上。它們可以穿過草坪或公園,然後再鑽回土壤中,這都不是問題。
蚯蚓與土壤健康
蚯蚓喜歡生活在潮濕、疏鬆、富含有機物的土壤中,它們在維持土壤健康中發揮著重要的作用。首先,蚯蚓屬於雜食性環節動物,能夠通過取食、消化和排泄等活動促進土壤的物質循環。它們能夠分解土壤中的植物殘體等有機質,降低地表土壤中的碳含量[1]。其次,蚯蚓在地下活動時會幫助通風、鬆土、運輸無機質等等,這些被統稱為“生物攪拌”(bioturbation)[2]。蚯蚓通過生物攪拌可以增強土壤的多孔性和通透性,有利於氣體與水分在土壤中流通,提高土壤中有益微生物的數量,改善土壤的物理化學性質,促進養分的礦化和筒化,從而提高土壤肥力。
蚯蚓還可以通過產生固結物和粘結劑改良土壤結構。蚯蚓的體液和皮膚分泌物中含有黏蛋白,這種黏性大分子可吸附細小的土壤顆粒[3],將它們聚集形成較穩定的土壤團聚體,以提高土壤的結構穩定性與抗侵蝕能力,避免過度分散。
此外,蚯蚓的排泄物也十分重要。蚯蚓糞中蘊含多種營養物質,是高質量的天然有機肥料,其中包含豐富的氮、磷、鉀等元素,以及生長素等植物生長所需激素,可有助於提高土壤肥力,改善土壤的化學性質[4],增強土壤的保水保肥能力。
總的來說,蚯蚓可有助於改善土質、提高肥力,是維持土壤健康的重要生物資源。
毫無疑問,未來人們將對蚯蚓的生活與習性展開新的研究,獲得新的發現。大自然的奧秘不只是“在荒郊野外”。我們身邊司空見慣的生物也同樣會給我們帶來驚喜。請抽出一點時間用心觀察:在我們生活的自然界裡,此時正發生著哪些現象?其實,驚喜和精彩就在我們腳下。
參考文獻:
[1]范進凱,陳燕燕.(2018).蚯蚓對改良土壤和改善農業生態環境的作用.農家致富顧問(22),140. DOI:10.3969/j.issn.1003-9902.2018.22.136.
[2] Edwards, CA (2004). Earthworm ecology. CRC press.
[3] Blanchart, E., Albrecht, A., Brown, G., Decaens, T., Duboisset, A., Lavelle, P., … & Roose, E. (2004). Effects of tropical endogeic earthworms on soil erosion . Agriculture, ecosystems & environment, 104(2), 303-315.
[4] Lee, KE (1985). Earthworms: their ecology and relationships with soils and land use.