在高楼林立、人口密集的深圳,还有可能生活着人类未曾发现的新物种吗?
我在深圳从事昆虫的分类学研究,为了寻找新物种,我们实验室多年来去了全国各个大山调查采集,但找到的新物种并不多。要说在深圳发现新物种,概率就更小了——从 2017 年始,我去过深圳很多山头,一直笃定在这座大都市里发现新物种的可能性很低。
然而,我们最近不仅在深圳发现了甲虫新物种,而且发现地点就在深圳人周末都爱去的市区公园,离我们实验室不过 5 公里远!
深圳梧桐山及生活于其中的两种甲虫新物种:左 - 深圳刻腹跳甲(新属、新种),右 - 四斑凹腹跳甲(新种);山景摄于梧桐山杜鹃谷|阮用颖
只在此城中,云深不知处
事情要从 2023 年 3 月说起。当时,深圳蜘蛛学者陆千乐老师分享了两张在阳台山拍到的跳甲(鞘翅目、叶甲科)照片,我惊奇地发现它们有可能是新物种!这两张照片初次改变了我对城市公园的刻板印象,接下来的两个月里,我爬了十余次阳台山,试图找到照片里的两种跳甲。
可惜,每次寻找都无果而返。正在打算放弃时,我们终于发现了它们——这个新物种,后来被我们命名为四斑凹腹跳甲。
四斑凹腹跳甲正在取食卷叶湿地藓,这个新种即将发表|阮用颖
与此同时,我们还发现了另一个新物种。通过实验室的分类学研究和分子系统发育分析,我们确认了这是一个未被发表过的新属。
我们将这个新属命名为刻腹跳甲属(意指其布满刻点的腹面);命名新种的种名时,我们还在深圳市民及昆虫爱好者中发起了投票,最终大家将其定为深圳刻腹跳甲。
深圳刻腹跳甲科学图及卡通形象图|卡通图作者: 蟹、谢琪
在公众号 " 虫虫 1 号 " 上发起的投票
这个发现让我们的下巴都惊掉了。新物种的发现比较艰难,但在家门口的阳台山,居然就有一个新属!继阳台山之后,我们随即又在深圳的马峦山、梧桐山两座大型公园中发现了刻腹跳甲。
生物学的野外工作总是惊喜与挑战并存。系统的野外调查得覆盖山体的各个海拔、不同生境。每年惊蛰一过,我们就全国跑,秒变探险家:研究水生昆虫的同事需要天天溯溪踏浪,蛾类学者则昼夜颠倒,研究土壤昆虫的同行则终日与落叶、腐土为伴。我研究甲虫,它们的习性极其多样,因此我似乎啥都得会一些,除了抓虫,还得会登山、溯溪、负重、挖土……
我们实验室近年的野外工作,图片为不同的采集方式:A- 扫网法,俩人合力挥动 8 米长杆捕捉树冠上的甲虫;B- 灯诱法;C- 采集后的登山鞋合影;D- 夜探,适合夜行性昆虫,我与壮壮正在调查深圳刻腹跳甲种群;E- 崖壁上取苔藓,准备分离苔藓里的昆虫;F- 筛落叶法,筛出腐殖质表层的昆虫;G- 实验室同学正在溯溪夜探|阮用颖
而在深圳市进行野外调查,最常遇到的挑战是大狗与野猪,偶尔还有猪獾(长得很像小浣熊)。阳台山南坡的几只农家大狗实在太凶,导致我们连续几次调查失败。有一次,我与妻儿夜间在梧桐山做调查,遇到野猪一家 7 口,拦路抢走了我们一家三口的晚饭。梧桐山调查来回一趟要走 12 个小时,海拔爬升接近 600 米,频繁的跟踪调查导致实验室张萌娜老师半月板重度磨损,医生建议动手术;我也经常在爬山的过程犯关节炎(非登山直接导致),一瘸一拐爬山调查是常事。
调查过程中,野猪正在抢食我们的晚饭。那天我们三人(我与妻儿)调查完毕,正在路边吃简餐,野猪一家 7 口把我们围住了,出于恐惧和本能只好把身上所有吃的给了它们|阮用颖
在阳台山、马峦山和梧桐山都发现了刻腹跳甲之后,我们扩大搜索范围,在深圳乃至广州、香港、东莞等周边城市的多个小型公园进行调查,但都没有发现这个小虫子的踪迹。这一结果震惊了我们许久,这种小虫子的分布有什么规律?是什么限制了它们的分布?
城市生态碎片中的幸存物种
经过长期的野外跟踪研究,我们发现,深圳刻腹跳甲的栖息地范围十分狭窄,仅分布于深圳城区三大森林公园(梧桐山、阳台山、马峦山)北面荫蔽潮湿的苔藓层中,多数个体被发现于阴凉的公园步道及柏油路边缘。它们的栖息地面积十分狭小,在深圳阳台山的分布地面积仅在 200㎡左右。
深圳刻腹跳甲栖息地为深圳市三大城市森林公园:1- 阳台山、2- 梧桐山、3- 马峦山|阮用颖
刻腹跳甲对高湿度严重依赖,仅分布在深圳市的最高降水量区域。种群数量与雨季显著相关,种群高峰出现于 3-6 月,9 月至次年 2 月则几乎消失,而回南天会导致种群短期暴增。
对刻腹跳甲种群动态的跟踪研究发现,它们对降雨量及湿度的严重依赖:红色曲线为刻腹跳甲种群数量,浅蓝色为降雨量|Ruan et al., 2025
这也与我们室内饲养的发现相吻合:刻腹跳甲的幼虫、成虫和卵在低于 60% 湿度的环境中均无法存活。
刻腹跳甲一年只发育一代,加上对高湿度的需求和只喜欢吃齿萼苔,我们花了两年才饲养出这个物种的完整生活史。饲养结果表明:它们卵的大小可以达到体长的 61% 左右;幼虫发育极度简化,仅经历 2 个龄期(昆虫一般为 3-5 龄);雌虫还会用粪便覆盖卵粒。这些特性都有助于它们增强防御能力,更好地抵御干旱环境。
深圳刻腹跳甲的生活史:A. 卵 - 产于苔藓叶片表层;B. 1 龄幼虫;C. 2 龄幼虫 - 取食苔藓;D. 蛹期 - 位于土壤中,筑土室而栖;E. 左 - 成虫刚羽化 - 取食苔藓,右 - 半个多月后完全骨化的成虫|Ruan et al., 2025
实验室养的深圳刻腹跳甲正在取食溪苔和齿萼苔|阮用颖
另外,深圳刻腹跳甲对生态环境有着极高的要求,仅出现在植被生态质量优异的区域。这也解释了它们为什么在小型公园中均无分布——小型公园的环境破碎化和栖息地丧失,使得刻腹跳甲无法生存。
MEIa 是 " 植被生态质量指数 ",深圳刻腹跳甲分布地都是 MEIa 值较高的地区,说明了它们对生态质量的重度依赖|Ruan et al., 2025
这也体现了大型城市公园的庇护所作用。深圳刻腹跳甲的分布地刚好是深圳三大高海拔公园(梧桐山 944m、阳台山 587m、马峦山 526m),高海拔和大山体不仅为物种的生存提供了充分的水汽、湿度,还一定程度上杜绝了环境的破坏。
因此,城市化与生态保护之间并非无法共存。深圳作为与香港接壤的超大城市,人口约 2000 万,过去 40 年间城区扩大 15 倍、人口增长 60 倍。但与此同时,深圳践行 "千园之城" 的生态保护模式——拥有 78,100 公顷公园与林地,通过建设 1000 余个公园(含 33 个森林公园),维持了城市 40% 的森林覆盖率。
深圳市及隐藏在建筑背后的群山|阮用颖
正是城市对环境保护的重视,让大型公园地得以发挥其作为 " 城市生态方舟 " 的核心价值,也才有了刻腹跳甲新物种的发现。
" 都市荒野 ":最后的栖息地
许多物种的栖息地本就比较狭窄,现代化的建筑物更在其家园中不断拔地而起,因此许多物种不得不努力适应城市化这一 "新型极端环境"。
深圳市所在的粤港澳大湾区是全球城市化程度最高的地区之一,涵盖广州、深圳、香港、澳门和珠海等超大城市。但珠三角残存的自然生态系统仍栖息着未被发现的物种,过去几年就有不少新物种被发表。
前几年在广州市海珠湿地公园发现的新物种海珠斯萤叶甲(Sphenoraia haizhuensis)|Fan et al. 2021
据预测,到 2050 年,全球 68% 的人口将居住在城市。在生物多样性危机中,城市已成为关键但却被长期忽视的生态系统——城市既是生物多样性的威胁,但如果有精细的城市生态管理策略,这里也可能成为特殊适应物种的避难所。
以深圳刻腹跳甲的分布为例,它们极窄的分布范围和高度特化的生态需求,使其极易受城市公园维护活动(如除草剂使用、路面清洁)的威胁,因此我们建议公园能对苔藓微生境实施针对性保护。
纽约中央公园则有过反面的例子,他们因清理池塘,可能导致特有种鼓翅蝇(Themira lohmanus)灭绝。除草剂使用、落叶清理等常规的公园维护活动可能会造成不可逆的生态损害,近年来,许多国内公园也提出 " 停止对落叶的清扫 " 等措施。
我们还在研究中梳理了近年来全球各大城市中发现的典型的新物种。我们察觉到,这些隐藏物种的生存岌岌可危,而我们的常规调查往往无法触及它们所生存的微环境。它们 " 仅在此山中,云深不知处 "。
全球各大城市中发现的典型的新物种
中国 - 北京
密云区潮白河沿岸发现鱼类新种:北京花鳅。历史标本记录显示该物种曾广泛分布于北京五个水系,因城市化影响一度濒临消失,近年因生态治理措施得以恢复。
北京花鳅(Cobitis beijingensis)|Sun & Zhao, 2025
中国 - 上海
上海动物园发现甲虫新种:大眼宽突苔甲(Yin & Zhou, 2025)。
中国 - 广州
海珠湿地公园发现甲虫新种:海珠斯萤叶甲(Fan et al. 2021)、海珠微瓢虫(Liu & Li, 2024)。
中国 - 深圳
在市区森林公园发现甲虫新属:刻腹跳甲属。
中国 - 成都
爬行动物新种:成都滑蜥。
成都滑蜥(Scincella chengduensis)|Jia et al, 2025
美国 - 纽约
发现新的豹蛙(Feinberg et al. 2014);
公园发现新种鼓翅蝇(Ang et al. 2017),但池塘清理可能导致其灭绝;
发现新的寄生性蜜蜂(Gibbs 2011);
中央公园发现马陆新种(Foddai et al. 2003)
美国 - 洛杉矶
居民家中后院发现 42 个蚤蝇新种!
美国洛杉矶居民家中后院发现的 42 个蚤蝇新种|Hartop et al., 2015, 2016
比利时 - 布鲁塞尔
在植物园发现驼虻新种(Grootaert 2016),成为少数在欧洲城市中心发现的新物种。
俄罗斯 - 圣彼得堡
多个象鼻虫新种仅分布于城市环境(Korotyaev et al. 2018)。
孟加拉 - 达卡
市中心发现新的蛙类。
达卡市中心发现的新蛙类物种 Zakerana dhaka|Howlader et al. 2016
于是,我们在论文中提出了 " 城市生物分类学 "(Urban taxonomy)这个概念,提倡重视分类学这门基础学科的同时,也提倡学者们从生物多样性热点区域返回到家门口,对我们身边的物种加以关注,帮助它们在城市化进程中更好地存活,得到更多人的认知和保护。
在飞速发展的现代社会中,人们往往更关注外在物、现象与未来,而忘记了生命存在的本身、本质与当下。重返看似 " 无用 " 的基础科学,建立大块的城市保护地,减小公园维护措施——这些不仅是为了促进人与自然和谐共生,更是为都市人挽留一片自身的精神家园。
梧桐山俯瞰深圳市|阮用颖
参考文献
Ruan Y.*, Dama š ka A.F.*, Konstantinov A.S., Yang X., Zhang M., Peng, Y., Xie Q., Liang Zulong. ( 2025 ) Urban taxonomy: a new beetle genus from an Asian megacityunderpins limited knowledge of the "new wilderness", Insect Systematics and Diversity, 9 ( 3 ) , 7. https://doi.org/10.1093/isd/ixaf015
作者:阮用颖
编辑:麦麦
题图来源:阮用颖
本文来自果壳自然(ID:GuokrNature)
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