西部山頂?shù)臉酥拘詷浒灼に?Pinus albicaulis)與克拉克的胡桃夾子(Nucifraga columbiana)之間的關系)(烏鴉屬中的輕率鳥類)通常被用作互惠互利的生物學概念的一個例子：互惠互利的物種之間的關系。松樹為胡桃夾子提供了營養(yǎng)豐富的種子。胡桃鉗將這些種子埋入地下，以便以后在分散的藏身處使用，不可避免地無法取回一些種子，無法有效種植下一代白皮松。但是松樹和胡桃夾子之間的相互關系并不平等。盡管松樹嚴重依賴胡桃夾子進行種子傳播和發(fā)芽，但胡桃夾子只喜歡白皮松樹的種子。如果沒有白皮松樹種子或松木種子豐富，則高度移動的胡桃夾子將飛走，并尋找其他食物來源。

今天發(fā)表在《PLOS ONE》雜志上的一項研究表明，當其中一位伴侶的人口減少時，松胡桃夾互惠主義中的不平等可能會使這種伴侶關系變得脆弱。鳥類種群研究所，國家公園管理局和北落基山脈保護合作社的科學家發(fā)現(xiàn)，白皮松樹和克拉克的胡桃夾子之間的相互關系可能受到當?shù)貥淠緮?shù)量下降的威脅。

研究人員使用來自五個國家公園中單獨的樹木和鳥類監(jiān)測計劃的數(shù)據(jù)，檢查了每個公園中Clark的《胡桃夾子》與白皮松之間的關系。這些公園包括西北太平洋地區(qū)的兩個公園：雷尼爾山和北喀斯喀特山脈，以及加利福尼亞州中部的三個公園：優(yōu)勝美地，國王峽谷和紅杉。在西北太平洋地區(qū)，一種叫做水皰銹病的真菌病使白皮松的種群數(shù)量減少。但是該病尚未在加利福尼亞中部地區(qū)廣泛傳播。

“我們觀察到雷尼爾山國家公園內克拉克的胡桃夾子急劇下降，在過去的十年中，公園里的鳥類數(shù)量穩(wěn)步下降至零，而這些損失似乎可以觀察到健康白white松的下降。”該論文的作者克里斯·雷博士(Chris Ray)是鳥類種群研究所的研究生態(tài)學家。像這樣的一項觀察性研究無法確定白皮松的下降是否導致胡桃夾子離開，但無論原因為何，缺少胡桃夾都會對剩余的白皮松產(chǎn)生重要影響。雷說：“可能還有其他原因導致我們在夏季不再在雷尼爾山上發(fā)現(xiàn)許多胡桃夾子，但是胡桃夾子的全部喪失顯然會破壞那里的共生關系，

西北太平洋的兩個克拉克胡桃夾子晶石。圖片來源：Mandy Holmgren

國家公園管理局將白皮松的健康狀況指定為亞高山生態(tài)系統(tǒng)生長的“重要標志”，因為它是重要的樹種。這意味著對它們的生態(tài)功能至關重要，它支持在那里生活的許多其他動植物，并影響積雪和春季徑流等過程。白皮松種群的減少歸因于一系列相互影響的因素，包括水泡銹病，山松甲蟲侵擾和氣候變化。

國家公園管理局的生態(tài)學家，該研究的合著者喬納森·內史密斯博士說，公園管理者非常關注近幾十年來白皮松的急劇下降及其對松樹呼喚的生態(tài)系統(tǒng)的意義。“這些下降是如此嚴重，以至于白皮松是根據(jù)《瀕危物種法》列入名單的候選物種。通過了解白皮松的發(fā)展狀況，我們可以更好地了解高海拔系統(tǒng)在何處生長以及它們如何生長。由于氣候變化和其他壓力因素，它們可能正在發(fā)生變化。”

研究人員指出，在北喀斯喀特國家公園，白皮松種群也在減少，克拉克的胡桃夾子種群“急劇波動”，而不是像雷尼爾山國家公園那樣下降到零。每天通常飛30公里的胡桃夾子可能會利用公園邊界外的白皮松樹。

克拉克的胡桃夾子棲息在亞高山杉樹上。圖片來源：Jason Ransom

胡桃夾子可能也正在改變其覓食方式并尋找其他樹種。在加州中部公園，白皮松種群仍然相對健康，克拉克的胡桃夾子并不總是與白皮松相關。雷說：“在紅杉和金斯峽谷國家公園中，經(jīng)常發(fā)現(xiàn)狐尾松比白皮常見的地區(qū)有胡桃夾子。” “這些結果表明，胡桃夾子可以離開白皮松樹衰落的地區(qū)，并在其他地方尋找資源，這可能意味著種子擴散的下降應被列入當前對白皮樹威脅的清單中。”

研究人員開發(fā)了一種數(shù)學模型，用于研究Clark的胡桃夾子和白皮松之間的關聯(lián)性，該模型將來自這5個國家公園中兩個完全獨立的監(jiān)控程序的數(shù)據(jù)進行了整合，一個針對鳥類，另一個針對亞高山樹木。這種大規(guī)模的方法所產(chǎn)生的發(fā)現(xiàn)，無論是從單個程序還是在單個公園的監(jiān)控中都無法獲得。隨著更多數(shù)據(jù)的獲得，該模型現(xiàn)在可用于進一步研究胡桃夾子與白樹皮的共存關系，并可能改善對鳥類和松樹的監(jiān)測。從雷的角度來看，這可能是該研究的最重要含義：“在開發(fā)此模型的過程中，我們確定了這些監(jiān)控程序可以擴展的方式，以幫助回答與這些物種管理有關的問題。”