半個世紀前，氣象學家愛德華·洛倫茲觀察到，在一個復雜系統中，一個小變化就可以產生深遠的影響。針對這種現象，他提出了一個詞——“蝴蝶效應”，意為蝴蝶扇動翅膀就能夠改變天氣。
但有時，是天氣改變了蝴蝶。
在本周發表的一項研究中，科學家提出，撒哈拉以南非洲地區的降雨量，不僅作用于當地植被生長，同時影響著4000多英里外歐洲大陸上小紅蛺蝶在夏季的數量。
作者表示，這些蝴蝶，正如它們的名字，色彩斑斕。它們完成著所有昆蟲中已知最長的遷徙路線，從斯堪的納維亞半島到撒哈拉沙漠南部。如果當年冬季非洲植被豐茂，就會有更多的蝴蝶在幾個月后到達歐洲。
這項研究發表在《美國國家科學院院刊》上，其中講述了一次非凡而大膽的遷移。但更重要的是，它向我們揭示了全世界生態系統的聯結方式，并引發疑問：即動態變化的氣候將如何對遷徙物種，甚至害蟲，造成影響；而這些影響又將對全球的氣候，乃至每個人的生活造成怎樣的影響？
已知小紅蛺蝶在所有昆蟲中是遷徙路線最長的 / Oriol Massana Valeriano
蝴蝶之謎
小紅蛺蝶有著橙黑間雜的翅膀，頂端有白色的斑點，有時會被誤認為著名的帝王蝶。盡管人們往往更關注它漂亮的外表，但帝王蝶的遷徙實際上非常“宏大”——從美國和加拿大向墨西哥中部森林。而小紅蛺蝶則似乎更為常見，是地球上分布最廣的蝴蝶品種，除南美洲和南極洲外，所有大陸都有它們的存在。
如帝王蝶、鳥類和其他數百種昆蟲一樣，小紅蛺蝶會隨著季節變化遷徙。它們對寒冷的忍耐度較低，所以當氣溫開始下降時，它們就開始往赤道方向進發。然而，與候鳥不同的是，這些帶翅膀的小動物全年都在繁殖，數千英里的旅行中同時包含了好幾代。
這項新研究的共同作者、西班牙格拉諾勒斯自然科學博物館的蝴蝶研究員康斯坦蒂·斯特凡內斯庫說：“整個旅程不是只有同一批蝴蝶，每一代都‘摻了一腳’。”
但是，雖然小紅蛺蝶很常見，但幾十年來，它們的遷徙一直讓研究人員摸不著頭腦。
歐洲的調查數據顯示，夏季許多小紅蛺蝶在那里出沒，但它們種群的繁榮或敗落卻并不遵循某個模式。有時在連續幾年內，它們數量的變化幅度就能達到100倍。某年夏天大量涌現，而下一年，就只剩幾只蝴蝶飛來飛去。
昆蟲學家很早就開始懷疑，這與蝴蝶的過冬地點有所關聯——但他們不一定想到遙遠的沙漠扮演了如此重要的作用。
一只小紅蛺蝶在南加州 / Getty Images, Ron Reznick / VW Pics / Universal Images Group
遷徙專家
為了弄清是什么在影響歐洲蝴蝶的數量，一個研究小組將夏季出現的蝴蝶數量與非洲部分地區的氣候和環境數據，例如植被的預測，進行比較。
他們的確有所發現：在大量小紅蛺蝶抵達歐洲的幾個月前，撒哈拉沙漠以南的西非地區，可能得益于降雨量激增，植被——即毛毛蟲的食物——出現了瘋長。
這揭示了，遙遠北方斯堪的納維亞半島的蝴蝶，也會受到乍得和尼日利亞等國棲息地的影響。研究帝王蝶的專家、威斯康星大學麥迪遜分校昆蟲學教授凱倫·奧伯豪斯，盡管沒有親身參與這項研究，贊嘆道：“太棒了，真的。你永遠不會想到這么遠的地方發生的事情也有影響。”
而研究人員表示，具體的影響在于可獲得的食物。
通常情況下，撒哈拉沙漠的南部邊緣地帶沒有什么植被，這意味著小紅蛺蝶的毛毛蟲——一種灰褐色帶黃色條紋和尖刺的生物——難以獲得食物，因此小紅蛺蝶的數量也無法增長。此外，成蟲也很難采集花蜜來為未來的長途飛行供給能量。
小紅蛺蝶的毛毛蟲。供圖：Getty Images/iStockphoto
可是偶爾，這一地區會迎來暴雨，植物的數量也隨之激增。毛毛蟲大口大口地吞食著植物大餐，蝴蝶的數量也由此爆發。論文的共同作者、埃克塞特大學研究動物遷徙的副教授杰森·查普曼說，因為小紅蛺蝶并非每年都會大量出現，所以也很少受到寄生蟲和捕食者的影響。（查普曼同時懷疑遷移的部分原因是為了躲避寄生蟲和捕食者。)
他說，“綜合來看，這使得大量的小紅蛺蝶抵達歐洲——包括英國、瑞典和德國，以及其他遠離撒哈拉以南非洲的國家”。
該研究不僅將出現在歐洲的蝴蝶品種與撒哈拉以南的非洲地區聯系起來，還揭示了它們專業的遷徙者身份。不僅往返多達8700英里，而且與許多昆蟲不同的是，它們在穿越世界上最大的沙漠之一。斯特凡內斯庫說：“這是有記錄的昆蟲最長的遷徙周期，很獨特。”
研究人員還發現，在遷徙中，風很可能也發揮了作用。與鳥類不同，蝴蝶的飛行受風的影響，也借助風來穿越沙漠。
氣候變化的深遠影響
這項研究揭示了世界上不同地區的生態系統是如何互相聯結，而這對環境保護和蟲害控制都具有重要的意義。
以草地貪夜蛾為例，這是一種生于美洲熱帶和亞熱帶地區的害蟲，以玉米為食。2016年，非洲也開始出現它的身影，如今研究人員擔心成年蛾是否可能進入歐洲。
一大疑問在于，它是否能夠以及要如何穿越撒哈拉沙漠。據聯合國糧食及農業組織（FAO）研究遷徙性害蟲的基思·克萊斯曼所說，草地貪夜蛾的飛行能力與小紅蛺蝶沒有什么不同。他說：“草地貪夜蛾也能這么做。”，即沿著同樣的路線去歐洲。
研究還提醒我們，氣候變化的影響是復雜而深遠的。它可能會使一個特定的地區變得更加干燥或者更加濕潤，進而對數千英里之外造成影響。奧伯豪斯說：“我們需要全面考慮，特別是對遷徙物種而言。”
例如，氣候變化可能改變氣旋的強弱。這很可怕，克萊斯曼表示，從歷史上看，氣旋是蝗災的始作俑者，非洲和中東地區始于2018年的蝗蟲爆發，就是沙特阿拉伯東部地區的異常暴雨所致。
保護者們現在也在努力拯救一些有遷徙特性的昆蟲，比如帝王蝶。東部帝王蝶是北美最常見的蝴蝶品種，但其數量在過去20年里下降了80%以上。奧伯豪斯認為，氣候變化可能會使情況變得更糟。了解物種的遷移，有助于科學家掌握哪些棲息地需要特別保護。
一只小紅蛺蝶飛過夏季丁香花。供圖：Getty Images
至于小紅蛺蝶，即使是在氣候變化的影響下，它們的情形似乎也還不錯。撒哈拉以南的非洲地區，暴雨正變得更加突然，也更加泛濫。研究作者寫道：“這些變化無疑將影響到撒哈拉以南的小紅蛺蝶的代際繁殖，以及它們向歐洲的遷徙。但這些變化對它們，對我們，究竟導致什么結果，很難預測。”
蝴蝶效應，正是如此。
**本文編譯自2021年6月25日發表于Vox的文章：A real-life butterfly effect: How weather in Africa drives butterfly bursts in Europe
