氣候暖化改變外來物種 與本土物種的競爭關係

生命科學院生態學與演化生物學研究所碩士班林正鴻與吳忠慧同學(畢業生)發現氣候暖化會中和外來物種與本土物種的競爭關係。此研究利用臺灣常見的蝴蝶，創新的使用操作實驗同時探討全球暖化與入侵物種兩大生態環境議題，其重要成果發表於7月24日的國際期刊Scientific Reports。

現今世界上絕大多數的生態系統正面臨物種入侵的挑戰，外來入侵物種常透過競爭關係抑制本土物種的生長與發育，進而危害本土的生態系統。在此同時，世界上的生態系統亦面臨全球暖化的挑戰，因此形成了一個重要且有趣的議題: 暖化會加劇外來入侵物種的危害，還是會讓本土物種有翻轉劣勢的機會?

為回答此議題，兩位同學與何傳愷副教授在科技部及臺灣大學的經費資助下，收集臺灣各地常見的外來入侵白粉蝶(紋白蝶; Pieris rapae)、本土的緣點白粉蝶(臺灣紋白蝶; P. canidia)及兩者所競爭的食物(本土野生植物葶藶)，並將各物種飼養在控溫生長箱內，以測試是否外來的蝴蝶(溫帶物種)在臺灣目前的均溫下有競爭優勢，但本土的蝴蝶(亞熱帶物種)可在暖化3到6°C下扳回競爭優勢。經過2年的努力，實驗結果卻與預測大相逕庭: 目前本土的蝴蝶在本土野生植物上有競爭優勢，但暖化會使此優勢消失。雖然此研究成果應該已夠林同學(本研究第一作者)完成碩士論文，然而基於追根究柢的精神，加上對生態研究的熱誠，林同學毅然決然地決定再試另一種食物(農作物甘藍菜)。又經過2年的努力，研究團隊終於發現外來的蝴蝶在農作物上有競爭優勢，但暖化會使其優勢消失。前後共4年的研究，似乎揭開了一些自然界重要的秘密: 本土物種與外來物種的競爭優勢可能取決於當地的食物種類(如野生植物與農作物)，但是暖化的影響性可以凌駕物種先天的差異性，例如透過對物種不對稱的加速生長發育，進而中和本土或外來物種的競爭優勢。此重要發現對生態保育是好消息亦是壞消息，比如在現有外來物種優勢的區域，暖化可能會給予某些本土物種扳回的機會；然而在目前本土物種優勢的區域，我們則須嚴密監測暖化是否會增加外來物種的入侵力。

圖: 此研究探討暖化如何影響臺灣本土的緣點白粉蝶(1)與外來入侵白粉蝶(3)之競爭關係(2)，以及此競爭關係是否會受到食物種類的影響，如野生植物葶藶(4)及農作物甘藍菜(5)。

論文: Zheng-Hong Lin, Chung-Huey Wu, and Chuan-Kai Ho. “Warming neutralizes host-specific competitive advantages between a native and invasive herbivore” Scientific Reports (2018) 8: 11130.

研究成果聯絡人: 生態學與演化生物學研究所何傳愷副教授 ckho@ntu.edu.tw