三、動物傳布
寄生生物是借寄主擴散的,有的寄生生物在其生活史的各個階段寄生於不同的寄主。轉換寄主的過程或為主動或為被動。有的寄生物(如血吸蟲)借本身的行動尋找下一個寄主,而有的(如瘧原蟲)則完全被動地擴散,蚊蟲吸食不同寄主個體的血液時瘧原蟲隨之侵染新的寄主。
很多生物依附在其他生物的體表擴散。依附的方式很多:有些植物的果實和種子具刺或鉤(如蒼耳的果實),還有的具黏性分泌物(如亞麻種子);一些小昆蟲,蟎類等常粘附在脊椎動物的皮毛上,也有些小動物粘附在候鳥的足上。
有的植物種子經動物取食而擴散。例如草食動物經常吃下大量種子,這些種子可隨糞便排至多處。很多肉質果實憑其色、香、味吸引動物取食,其種子或被吐出或隨糞便排出。這些種子一般均能抵抗動物消化液的侵蝕,有些種子隻有在種皮經消化道作用後才能萌發。
人類也是重要的生物擴散因子。長途的人貨流通有意無意地擴散了大量生物。棉花的主要害蟲棉紅鈴蟲原產印度,20世紀30年代傳入中國沿海地區,現在除新疆外已遍及中國各棉區。此外,人類還有意識地引種或培育很多優良的穀物、林木和家禽家畜,並在全世界範圍推廣。
擴散力的進化
在自然界,擴散力存在兩種截然不同的進化趨勢,一種是擴散力增強,另一種是減弱甚或消失。例如加拿大不列顛哥倫比亞省省會維多利亞附近的溫哥華島的西部天幕毛蟲,在其種群中,擴散力弱的個體在生境附近產卵,後代常死於惡劣氣候;擴散力強的個體向遠處產卵,生於較有利環境中的後代可能存活,並且大多是活潑個體。如此代代選擇,該種的擴散能力不斷增強。另一方麵,如果靠擴散找到未開拓的適宜環境的機會很小時,自然選擇將對抗擴散。例如在海島和山巔環境中不會飛的鳥和昆蟲種數比平坦的大陸上要多。達爾文在考察馬德拉群島時注意到,島上550種甲蟲中有200種有翅卻缺乏飛翔能力,而當地29個屬甲蟲中有23個屬於狂風時潛藏,天氣較好時才外出活動。達爾文認為,這種情況主要是因為善飛個體在飛行中可能被狂風吹入大海,而翅發育不全或習性怠惰的個體,反能更多地存留下來。動物地理學家達林頓認為,遇敵時翅膀有助於逃生,但海島上天敵很少或沒有,翅就成為無用之物。與此類似,島上植物的擴散力也明顯下降或幾乎完全消失。有些植物果實變大,但用於傳布的附器(如倒鉤)卻未相應增加,有的種子附器甚至退化,這類種子或果實的數量也常相應地減少。這種進化變異可減少向島外的無效擴散,而個體增大則可更多地儲存營養,反而有利於幼苗生長。
人工選擇也可改變擴散能力。例如人類栽培農作物要求的是高收獲量,而不是高擴散力。目前種植的小麥、水稻等穀物的種子散落性已消失,亞麻和罌粟蒴果的開裂機製也已退化。
擴散現象的模型
根據觀察種子散落的情況和用標記重捕法進行的昆蟲擴散試驗,人們發現,隨著擴散距離的增加,可能找到的傳布體的數量按指數比率下降。
種子散落屬於被動擴散;有些小昆蟲飛翔力不強,方向和距離也基本是隨機的,所以也表現相同規律。
擴散是研究種群數量變動的重要因子。在生產實踐中,害蟲和雜草的擴散會給人類健康和農牧業帶來損害。因此,了解生物擴散的特性,對防治有害生物有重要意義。許多細菌性和病毒性人畜疾病及作物病害的防治,往往取決於切斷病原體的傳布途徑。稻縱卷葉螟和褐飛虱是中國南方成群長距離擴散的重要水稻害蟲,田間種群數量經常突增或突減,掌握其擴散規律便可預測它的發生量和發生期。利用捕食性天敵防治害蟲時,必須研究天敵和害蟲在各種環境(包括不同的地形、植物長勢、氣候變化等)中的擴散能力、傳布方向和可能的傳布距離等,以便確定人工釋放天敵的數量、野外釋放點布局和釋放點高度等。