问题

食物链中,是否有捕食者会刻意控制被捕食者的数量,防止被捕食者因他们而灭绝?

回答
这是一个很有意思的问题,也是生态学领域一个经久不衰的讨论话题。简单来说,捕食者“刻意”控制被捕食者数量以防止其灭绝,这种说法可能有些拟人化,不太符合生物的本能行为。但我们可以从更宏观和科学的角度来探讨:

捕食者行为的自然调节机制:并非“刻意”控制,而是“结果导向”

严格来说,捕食者并不会像人类一样,坐下来盘算:“我得留点兔子,不然明年我就没吃的了。” 它们的行为是基于最直接的生存本能:寻找食物、进食、繁殖。然而,正是这些本能行为在复杂而动态的生态系统中,会产生一种看起来像是“控制”的效果。

想象一下,在一个封闭的岛屿上,有野兔和狐狸。

野兔数量激增时: 狐狸的食物充足,它们的生存几率提高,繁殖速度加快。狐狸种群开始壮大,捕食的野兔数量也随之增加。
野兔数量骤减时: 狐狸发现食物越来越少,很多狐狸会因为饥饿而死亡,或者生育能力下降,幼崽存活率低。狐狸种群数量开始下降。
狐狸数量下降时: 狐狸对野兔的捕食压力减小,野兔得以喘息,它们的数量开始恢复和增长。

这个过程就像一个自然“钟摆”,捕食者和被捕食者数量在不断地相互影响,形成一种动态平衡。这种平衡并不意味着捕食者会主动“放过”一些被捕食者,而是当被捕食者数量稀少时,捕食者同样会面临食物短缺的困境,它们的捕食活动自然会减弱。

为什么“刻意”这个词需要谨慎使用?

“刻意”暗示了思考、计划和远见。而生物的许多行为是由基因编码的、根植于本能的反应。一个捕食者看到猎物就会去追捕,这是生存本能。它不会去计算“再捕食多少,这个种群就没了”。如果它这么做了,那将是一种超乎其生物本能的认知能力。

那么,为什么我们会觉得捕食者在“控制”?

是因为在大多数自然环境下,这种“钟摆效应”能够防止被捕食者完全灭绝。有几个关键因素在起作用:

1. 多重猎物来源: 大多数捕食者并非只以一种猎物为食。如果兔子数量少了,狐狸可以去捕食老鼠、鸟类或其他小型动物。这样,单一猎物种群的减少不会直接导致捕食者因饥饿而迅速灭绝,也就不太可能将某种猎物逼到绝境。
2. 猎物种群的繁殖能力: 被捕食者通常具有较强的繁殖能力。只要种群中还有足够数量的个体能够生存和繁殖,它们就有潜力恢复。即使捕食者数量很高,只要不是将所有能繁殖的个体都吃掉,被捕食者种群就有“重启”的机会。
3. 环境的异质性(栖息地): 自然界的环境并非均一。总会有一些偏僻的角落、复杂的地形,或者个体能力稍差但刚好能躲过捕食者追捕的被捕食者存在。这些“幸存者”构成了种群的基石,为未来的恢复提供了可能。
4. 捕食者的效率并非百分之百: 即使是最优秀的捕食者,也无法做到对所有猎物都精准捕获。猎物的逃避能力、躲藏能力、警觉性,以及捕食者自身的年龄、体力和技能都会影响捕食的成功率。

极端情况下的“捕食者导致的灭绝”

虽然大多数情况下捕食者与被捕食者之间会形成动态平衡,但确实存在极端情况,会导致被捕食者灭绝,或者至少是某个区域的局部灭绝。这通常发生在:

引入性捕食者: 当一种捕食者被引入一个没有天敌的区域(例如岛屿),或者被引入到一个没有进化出有效防御机制的猎物种群中时,其捕食效率可能会极高,迅速导致被捕食者数量崩溃甚至灭绝。例如,老鼠或野猫被带到缺乏天敌的岛屿,对当地特有鸟类造成的毁灭性打击。
栖息地丧失或碎片化: 如果人类活动导致被捕食者的栖息地大幅减少或破碎化,它们就很难找到足够的空间来躲避捕食者,或者难以找到充足的食物来源。在这种情况下,捕食者数量虽不一定很高,但对剩余的被捕食者来说压力依然巨大。
疾病的协同作用: 有时,疾病会削弱被捕食者种群的抵抗力,使其更容易被捕食者捕杀。

总结一下,捕食者之所以不轻易“吃光”它们赖以生存的猎物,并不是因为它们有“道德感”或“远见”,而是因为自然选择塑造了它们基于自身生存和繁殖利益的行为。这些行为在复杂的生态系统中,无意中促成了一种动态的、相互制约的平衡。当这种平衡被打破(例如引入性捕食者、栖息地破坏等),灭绝的风险就会大大增加。

所以,与其说捕食者“刻意”控制,不如说它们是被生存压力驱动着,而这种驱动在大多数情况下,恰好维持了整个食物链的稳定,间接“保护”了被捕食者种群不至于彻底消失。这是一种自然选择的“副产品”,而非有意识的规划。

网友意见

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不需要刻意控制。自然界的捕食者和猎物的种群规模通常随时间流逝而波动:

  • 捕食者减少了猎物的数量,食物短缺会限制捕食者的繁殖能力和捕猎能力;
  • 捕食压力下降,一度减少的猎物种群规模反弹;
  • 猎物增多了,捕食者的数量随之上升,以下循环。

描述这种波动循环的理论称作“捕食者-猎物循环”,有许多各自独立的实验证据。

通常,自然界的捕食者的捕食成功率与摄食量没有高到有可能将所有猎物都灭绝的水准。这对不能逃走的生产者作为猎物的情况尤其重要。一部分猎物灭绝是可能的,那不影响捕食者的存续。

人灭绝多种动物的效率基本上是病原体水平的,不应使用同种模型。现代人名义上会注意保持猎物不灭绝,其实没保护下多少物种。

食物链本身是老旧的二十世纪初简化模型,现实没有那么简单。

可以看看:

Blasius, B., Rudolf, L., Weithoff, G.et al.

Long-term cyclic persistence in an experimental predator–prey system.

Nature 577,226–230 (2020).

doi.org/10.1038/s41586-

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