螺旋蝇的衰落与复苏The Fall and Rise of Screwworm
讲述了螺旋蝇这一极具破坏性害虫的生物学历史及其对畜牧业造成的周期性威胁。文章详细回顾了人类如何通过科学手段将其几乎根除,以及近年来它们再次从墨西哥等地向北迁徙复苏的严峻现实。这不仅是一个生物学故事,更是一场关于生态防治与农业基础设施建设的深刻反思。
Brian Potter
每年春天,犹如四季更迭般确定,在不知多少个世代里,螺旋蝇都会从墨西哥和德克萨斯州南部的越冬地开始一年一度的向北迁徙。在一种犹如重力般不可阻挡的未知力量的推动下,螺旋蝇不断向北移动——不断移动,不断蔓延,不断繁殖,不断破坏。没有哪支军队的推进能比它们更确定或更有条理。也没有哪支军队能比它们更具破坏性。螺旋蝇攻击、杀戮、致残并摧毁一切,简直是一路吃着向北推进。到达德克萨斯州南部偏北地区后,它们向东和向西呈扇形散开——同时一直向北移动——在乡间到处留下不幸的野生动物、牛、羊和山羊的尸体,让农场主和牧场主的畜栏里爬满了“虫子”。 —— C.G. Scruggs,《螺旋蝇控制问题的起源》
螺旋蝇完全主宰了我们的生活。 —— 德克萨斯州牧场主 T.A. Kincaid Jr.,引自《和平的原子与致命的苍蝇》
今年6月3日,在德克萨斯州拉普赖尔镇附近的一头三周大的小牛犊身上,发现了一种名为螺旋蝇的食肉寄生虫。此后,在德克萨斯州和新墨西哥州又发现了数十起病例。除了2016年佛罗里达群岛曾爆发过一次螺旋蝇疫情(已被控制)之外,这是自20世纪80年代以来美国首次出现螺旋蝇感染。
直到现在,美国之所以没有螺旋蝇,并不是因为运气好,而是因为实施了一项长达数十年的计划,通过阻断其繁殖来彻底根除这种寄生虫。通过在受感染地区投放数百万只不育的雄性螺旋蝇,农业机构可以在数量上压倒本地具有生育能力的雄性螺旋蝇。一生只交配一次的雌性螺旋蝇主要会与不育雄蝇交配,从而无法产下存活的后代。只要持续足够长的时间投放不育蝇,最终将完全无法产生可存活的后代,这种害虫也就会被彻底消灭。
在过去的几十年里,美国农业部(USDA)利用这种“雄性不育技术”将螺旋蝇从美国、墨西哥和中美洲彻底消灭。自2000年代初以来,美国和巴拿马的联合组织 COPEG 一直在哥伦比亚和巴拿马之间的达连隘口维持着一道“螺旋蝇屏障”。每周,都有数百万只不育雄性螺旋蝇被空投到该隘口上空,以防止螺旋蝇从南美洲(该地区目前仍是螺旋蝇的流行区)向北传播。
大约在2023年的某个时候,巴拿马的屏障失效了,在过去的几年里,螺旋蝇一直在向北蔓延。如今它已经蔓延到了美国。人们正在努力再次从北美和中美洲消灭螺旋蝇,但可能需要数年时间才能取得成功。
螺旋蝇根除计划在消灭这种寄生虫方面如此有效,以至于我们几乎集体忘记了它曾经是一个多么巨大的问题。我们有必要了解在根除螺旋蝇之前它所造成的代价,消灭它的计划是如何诞生的,以及我们是如何任由这种控制措施失效的。
新大陆螺旋蝇(学名 Cochliomyia hominivorax)是一种原产于西半球的蝇类。大多数蝇类的幼虫(蛆)以死亡或腐烂的组织为食,而螺旋蝇的独特之处在于其幼虫以活体组织为食。这一可怕的过程始于螺旋蝇在动物的开放性伤口上产卵。虫卵很快孵化成蠕动的白色幼虫,体长可达约三分之二英寸。这些幼虫一边啃食一边钻入动物体内,使伤口进一步恶化,进而吸引更多蝇类前来产卵。经过数日的取食后,幼虫会转变为带有外壳的蛹,从动物身上脱落,约一周后羽化为成蝇。若不加治疗,动物感染螺旋蝇通常是致命的。
至少从19世纪初,甚至很可能更早开始,螺旋蝇一直是美国西南部畜牧业中令人苦不堪言的现实。螺旋蝇哪怕在动物极小的开放性伤口上也会发现并产卵,因此人们必须不断检查牲畜是否感染了虫蛆。一位作者写道:"人们不敢离家超过一天,生怕回来后发现牲畜已被活活吃掉。任何人如果不至少每两天检查一次牲畜——或者请人代为检查——都知道将在牲畜受损或死亡上付出沉重代价。"当不可避免地发现虫蛆时,必须予以处理,通常是涂抹各种杀虫药剂,偶尔也需人工剔除虫蛆,这项工作被形容为"令人作呕和恶心"。许多牲畜往往无法获救——例如,19世纪末曾有文献描述马的感染"通常是致命的"。所需投入的时间和精力如此之大,以至于牧场主不得不专门雇用牧工,其全部工作就是检查牲畜是否感染螺旋蝇。
尽管人们采取了各种预防感染的措施,例如用焦油涂抹动物的开放性伤口,螺旋蝇感染仍以数百万计的规模发生——波及牛、绵羊、山羊、马,偶尔甚至感染人类(美国首例有记录的人类螺旋蝇感染可追溯至1830年代)。一部关于这场灾害的历史著作指出,到20世纪初,感染已达到"如此灾难性的程度,以至于饲养牲畜已无利可图。生产者被迫雇用越来越多的牛仔来检查和治疗牲畜。"1935年美国农业部的一项调查发现,仅得克萨斯州就有超过120万例感染和18万头牲畜死亡,而实际数字很可能远高于此。一年前,美国农业部估计螺旋蝇已在整个东南部地区导致130万头动物死亡。一些估算表明,在1930和1940年代,得克萨斯州60%至80%的白尾鹿死于螺旋蝇感染。1
到了1930年代,形势显得十分严峻。螺旋蝇此时已蔓延至佛罗里达州,那里的气候足够温暖,使其能在该州南部全年存活,并在春季向北扩散至整个东南部地区。应对这一虫害的前景看来十分黯淡:
即使科学家们竭尽全力,使用了最新的杀虫剂、驱虫剂和以动物肝脏为诱饵的诱捕器,美国畜牧生产者仍在节节败退。经过一百多年的抗争,螺旋蝇的蔓延已彻底失控——而解决方案遥遥无期。——《墨西哥-美国螺旋蝇根除计划史》
螺旋蝇造成的巨大危害促使人们采取强有力的措施来对抗它。1929年,USDA在得克萨斯州Menard启动了一项螺旋蝇研究项目。该项目最初侧重于开发更好的化学感染治疗方法,最终孕育出了将螺旋蝇从美国彻底消灭的研究。
第一次突破要归功于USDA的昆虫学家Emory Cushing。当时对抗螺旋蝇的主要方法是使用杀虫剂治疗感染和使用诱捕器捕捉苍蝇。在Menard进行了数年研究后,Cushing确信这些措施是不够的。认识到“螺旋蝇之谜”还缺少某些关键环节,Cushing申请了一笔资助,前往University of Liverpool师从世界级苍蝇专家Walter Scott Patton学习昆虫学。在Patton的指导下,Cushing仔细研究了不同苍蝇的内部结构,并首次确定螺旋蝇是一个具有独特生命周期的独立物种。在此之前,人们经常将螺旋蝇与其他类似的苍蝇混淆,后者的幼虫以腐肉而非活体组织为食。将螺旋蝇鉴定为一个独特的物种(其幼虫只进食活肉)是至关重要的:此前的根除行动曾使用以腐肉为诱饵的陷阱来吸引苍蝇,但Cushing的研究表明这些做法毫无用处。在Cushing的发现之后,研究重点转向了专门针对螺旋蝇的研究。
1931年,就在Cushing动身前往英国之前不久,另一位昆虫学家Edward Knipling加入了USDA。Knipling最初被派往得克萨斯州的Menard实验室,随后被调往一系列其他实验室,最终来到了佐治亚州Valdosta一个新成立的实验室。该实验室成立于1934年,旨在帮助应对东南部日益恶化的螺旋蝇问题。到那时,得益于Cushing的研究,人们已经清楚螺旋蝇是一个独特的物种,Knipling和其他USDA研究人员开始对其进行更密切的研究,以了解并刻画其生命周期和行为。这意味着需要密切观察苍蝇;有一次,Knipling连续一周将所有醒着的时间都用来全天候观察螺旋蝇,除此之外什么也不做。摘自《The Peaceful Atom and the Deadly Fly:》:
他将一只受伤的山羊放在空旷处。连续一周,他从天亮到天黑一直观察这只山羊。一看到雌性螺旋蝇在山羊的伤口上产卵,Knipling就会用指甲油给它做上标记。然后,只要这只被标记的雌蝇还留在该区域,他就会持续观察它,并记录下它在接下来一周里的所有活动。日复一日,Knipling对一只又一只苍蝇进行观察。苍蝇在什么时间最活跃?产了多少枚卵?他提出了几十个问题。Knipling和他的同事试图探究螺旋蝇最基本的生命机能。
这些研究揭示了关于螺旋蝇的两个重要事实。其一,与其他苍蝇相比,特定区域内螺旋蝇的数量低得惊人:后来的研究最终将这一数字定为每平方英里约100只苍蝇。其二,螺旋蝇不会感染死去的动物,只会感染活体动物。
1935年,另一位年轻的昆虫学家雷蒙德·布什兰(Raymond Bushland)加入了美国农业部(USDA),不久后便受命研究杀虫剂对螺旋蝇(screwworms)的影响。这需要源源不断的新鲜螺旋蝇供应,而唯一的方法就是故意弄伤关在笼子里的动物,让它们受到感染。布什兰每天都要从死兔子的尸体中提取螺旋蝇蛹,这项工作令人极其反胃,以至于在刚入职的前几个星期里,他每天早上都在呕吐。
为了迫切找到一种不需要活体动物就能培育螺旋蝇的方法,经过几个月的努力,布什兰最终成功配制出了一种由“碎牛肉、血液、水以及少许用于延缓腐败的甲醛”组成的人工培养基。这种令人作呕的混合物大大简化了螺旋蝇的培育过程,没过多久,布什兰就能成千上万地大规模收获它们了。
1937年,一直在美国农业部各个站点之间调动的尼普林(Knipling)来到了布什兰位于德克萨斯州的实验室。尼普林惊讶地发现,实验室里能培育出数量庞大的苍蝇,相比之下,野外存在的苍蝇数量似乎少得多,于是他开始思考是否有某种方法可以利用这一现象。布什兰的螺旋蝇饲养操作也让尼普林证实了他通过野外观察螺旋蝇而产生的一种直觉:雌性螺旋蝇一生只交配一次。
随着布什兰和尼普林讨论彼此的各种观察与发现,一项计划的轮廓开始浮现。如果在某个因寒冷天气导致野生苍蝇数量已经减少的地区,投入大量不育雄蝇,以此来压制野外的螺旋蝇种群,结果会怎样?如果不育雄蝇的数量远超野生雄蝇,大多数雌蝇就会与不育雄蝇交配,从而无法产下可存活的后代,进而极大地削减下一代的种群规模。只要不断投放不育雄蝇,该种群最终就会因为繁殖而走向灭绝。
这看起来似乎可行,但以前从未有人尝试过类似的方法。而且,如何才能培育出数量庞大的不育雄蝇也并不明朗。在遭到昆虫学家同行的嘲笑——“谁听说过给苍蝇绝育?”——之后,尼普林和布什兰把这个想法藏在心里。但希望的种子已经种下。
在接下来的十年里,专业上的质疑、缺乏现成的绝育方法,以及第二次世界大战的紧迫局势,使得根除螺旋蝇的研究无法取得更多进展。在二战期间的某些时候,尼普林继续构思着螺旋蝇种群动态的模型,并在1947年指派布什兰研究使昆虫绝育的化学方法。但没有一种方法看起来有希望。如果无法对雄蝇进行大规模绝育,尼普林和布什兰的想法就不过是白日做梦。
彻底消灭螺旋蝇的最后一块拼图直到1950年才得以补齐。那一年,克尼普林读到了诺贝尔奖得主、科学家赫尔曼·马勒发表的一篇期刊文章。马勒因其在遗传学领域的开创性工作而获奖,他发现通过让果蝇暴露在辐射下,可以诱发生物体发生突变。马勒在1950年的这篇文章中警告了核战争的危险,并告诫说由此产生的放射性沉降物可能会创造出一个“人类绝育的世界”。克尼普林联系了马勒,询问是否可以利用辐射来培育大量不育的雄性螺旋蝇。马勒回复道:“我对螺旋蝇一无所知,但你的理论是站得住脚的。”
受到这位诺贝尔奖得主肯定的鼓舞,克尼普林和布什兰开始着手研究是否可以利用辐射使螺旋蝇不育。在缺乏研究资金的情况下,布什兰将他的夜晚和周末都投入到了这个项目中,想方设法推进研究。马勒之前是使用X射线进行辐射研究的,但当当地一家医院要求每次测试支付200美元的X光机使用费时,布什兰动用了他在军队的人脉,免费使用了附近一家陆军医院的X光机。结果令人充满希望。为了尝试更强大的辐射源,布什兰成功说服了橡树岭国家实验室(Oak Ridge National Lab)借给他一份能够产生伽马射线的高放射性钴-60样本。与此同时,克尼普林最终成功从原子能委员会获得了2万美元的研究经费,因为该委员会对辐射导致蝇类不育的效应很感兴趣。
测试取得了成功:在足够高的辐射剂量下,雄性螺旋蝇被完全绝育。它们存活了下来,并且仍然会与雌性交配,雌性也会产卵,但由于雄性的染色体已经布满了突变,这些卵无法孵化。
掌握了工业化使螺旋蝇绝育的方法后,剩下唯一要做的就是将这一想法付诸实践,看看是否有效。美国农业部(USDA)在佛罗里达州的一个团队开始研究如何投放海量的不育螺旋蝇。
他们最初尝试直接将绝育的螺旋蝇蛹散布在地上,但这没有奏效:蚂蚁和其他昆虫很快就会把它们吃光。空投活蝇似乎效果会更好,但这必须在一个与外界隔离的地点进行,才能验证是否真能将其根除——否则,测试区外的螺旋蝇会不断进入并导致该区域再次受到侵扰。在考察了几个可能的地点后,该团队最终选定了萨尼贝尔岛,这是佛罗里达州墨西哥湾沿岸迈尔斯堡附近的一座小岛。经过几个月用小型飞机向岛上空投一箱箱活蝇后,野生螺旋蝇的数量几乎降为零。虽然无法将其彻底消灭——可能是因为野生蝇不断从大陆飞来——但结果依然非常令人鼓舞。
受到这次成功的鼓舞,该团队开始为下一次测试寻找一个更大的舞台。恰巧在他们寻找地点时,克尼普林收到了一位荷兰农业官员的来信,这位官员近期被派驻到委内瑞拉海岸附近的荷属加勒比海岛屿库拉索岛。该岛螺旋蝇泛滥成灾,这位官员想知道克尼普林是否有应对的建议。这个地点看起来非常完美,库拉索岛很快便成为了下一次测试的地点。
库拉索的测试始于1954年夏天。一个配备了钴-60伽马射线源的螺旋蝇生产设施在奥兰多建立。经过不育处理的螺旋蝇被空运至库拉索,随后由小型飞机按照精心规划的路线在岛上进行空投。在最初的几周里,效果并不理想,仍有85%的螺旋蝇后代能够存活。但是,当空投的不育蝇密度从每平方英里100只提高到400只时,效果迅速改善。在14周内,再也检测不到可存活的后代了。1954年11月,库拉索宣布已彻底消除螺旋蝇。
随着库拉索项目的成功,美国农业部(USDA)准备尝试在美国本土消灭螺旋蝇。1955年,在奥兰多郊区建起了一座更大的螺旋蝇新工厂,每周能生产200万只不育蝇。这座新的昆虫繁育设施使用了一种新的蝇株,专门培育以在竞争中压制野生蝇。(这些新蝇因交配频率高而被选中,获得了“性运动员”的绰号。)由于佛罗里达州养牛人协会的游说——其成员每年因螺旋蝇灾害合计损失2000万美元——佛罗里达州立法机构为该根除计划拨款300万美元,联邦政府也提供了同等金额的配套资金。
1958年4月,由于那年冬天异常寒冷,螺旋蝇仍被限制在该州南部,美国农业部的飞机开始向佛罗里达州空投不育螺旋蝇。最初,苍蝇被空投在纵贯该州中部的一条100英里宽的地带上,有效地建立起一道“屏障”,使得该州南部的螺旋蝇无法穿透。为了防止受感染的牲畜进入佛罗里达州北部和佐治亚州,当局设立了检查站,到了7月,隔离线以北已没有螺旋蝇病例的报告。随后,美国农业部向佛罗里达州南部推进,在赛百灵市一座更大的螺旋蝇工厂(每周可生产5000万只蝇)的支援下,到9月份,东南部报告的螺旋蝇感染病例已降至几乎为零。在接下来的几个月里,偶尔会出现疫情爆发,但通过用密度越来越高的不育蝇对这些区域进行地毯式轰炸,这些疫情都得到了控制。到1959年2月,美国东南部的螺旋蝇病例已降至零。
到20世纪60年代初,螺旋蝇每年在西南部造成的损失已超过1亿美元。受佛罗里达州项目成功的鼓舞,德克萨斯州及西南部地区的牧场主开始强烈呼吁采取类似行动。但事实证明,德克萨斯州比佛罗里达州难对付得多。佛罗里达州三面环水,而德克萨斯州则不同,它与墨西哥接壤的边界长达1000多英里,且螺旋蝇在墨西哥能够全年存活,该州没有任何天然屏障可以阻止螺旋蝇的传播。1959年10月,美国农业部发表官方声明称,在美国西南部根除螺旋蝇似乎是不可行的。
尽管美国农业部(USDA)的官方立场如此,但 USDA 的 Knipling、Bushland 及其他几位成员意识到,佛罗里达州根除计划中使用过的一种策略可能也适用于德克萨斯州和西南部地区。佛罗里达州的根除行动首先是在该州中部建立一条宽达 100 英里的螺旋蝇隔离带。这条隔离带一旦建成,几乎完全阻断了螺旋蝇向该州北半部的蔓延。如果在西南部也采取同样的措施会怎样?沿着整个美墨边境建立一条 100 英里宽的隔离带。面临的挑战很多:这条隔离带的跨度将远超佛罗里达州的那条,而且与佛罗里达州不同的是,这条隔离带必须得到持续维护。此外,还需要消灭隔离带以北所有地区的螺旋蝇,这无疑是一项浩大的工程。但这项计划不仅能从美国西南部根除螺旋蝇,还能防止东南部再次受到感染——这种持续存在的威胁此前一直依靠一项复杂且昂贵的牲畜检查行动来防范。
在接下来的几年里,USDA 的官方立场依然是西南部根除计划不可行。但最终,USDA 改变了政策,这得益于西南动物健康研究基金会(SWAHRF)的努力,该基金会是由一小群德克萨斯州畜牧业者成立的组织。SWAHRF 通过筹集德克萨斯州牧场主数百万美元的自愿捐款用于根除螺旋蝇,从而打破了僵局。这种基层热情的展现说服了德克萨斯州立法机构为西南部根除计划拨款,这反过来又促使联邦政府支持该计划。新当选的副总统林登·约翰逊也功不可没,他拥有一座牧场,深谙螺旋蝇的祸害,并动用人脉推动了该计划的启动。
西南部根除计划始于 1962 年 2 月,当时冬季的气温已将螺旋蝇逼退至墨西哥境内。USDA 的飞机开始在美墨边境沿线投放不育蝇,以建立南北隔离带。但这一尝试失败了,不久之后德克萨斯州再次遭到感染。原因很简单,苍蝇的数量不够:在德克萨斯州克尔维尔附近的一个小型养虫室里,不育蝇的产量为每周 2000 万只,但要建立一道有效的隔离带,所需的产量必须是这一数字的十倍以上。
到1962年春天,当时最大的螺旋蝇工厂已在德克萨斯州米申附近的一个废弃空军基地动工建设。米申工厂最终实现了每周生产超过2亿只螺旋蝇的产能,堪称昆虫生产效率方面一个怪诞的奇迹。它一年365天、每天24小时全天候运转,本质上就是一个占地76,000平方英尺的人造伤口。装满肉、血和水的托盘被加热到最适合刺激螺旋蝇生长的精确温度,它们通过单轨系统在设施内移动,该系统的运作时间与螺旋蝇的生命周期精准同步。虫卵被放置在托盘上,孵化成幼虫,集体吸食着血腥的营养污泥,形成一团“蠕动的集群,除非你亲眼所见并闻过那种气味,否则简直难以置信”。经过几天的生长,幼虫会从饲料中爬出,掉进装满水的水槽,水流轻柔地将它们送入装满锯末的托盘中化蛹。随后,这些蛹被收集到罐子里,再被装入装有高放射性 cobalt-60 的大桶中。经过辐射绝育的蛹随后被装入纸箱,装上冷藏卡车,运往配送中心。它们最终会在那里孵化,接着被装上飞机,数以百万计地空投下去。
到1962年6月,米申工厂全面投入运作,7月开始空投苍蝇。然而,该项目很快有了一个不幸的发现。人们此前认为,螺旋蝇每周飞行的最大距离约为35英里。由于这种苍蝇只能存活几周,因此100英里宽的隔离带被认为足以阻止迁徙的蝇群。然而,最近的研究表明,在某些情况下螺旋蝇能飞得远得多——一周内可达180英里。因此,隔离带也必须大幅加宽至400英里。别无选择之下,USDA 尽可能快地提高了米申工厂的苍蝇产量,以支持扩大的隔离带,并与墨西哥达成协议,允许 USDA 的飞机飞入墨西哥领空数百英里去空投绝育的螺旋蝇。
扩大的隔离带奏效了。到1963年,美国的螺旋蝇病例率下降了90%。1964年进一步下降,到1965年,德克萨斯州、新墨西哥州、俄克拉荷马州和路易斯安那州宣布无螺旋蝇感染。加利福尼亚州和亚利桑那州紧随其后,到1966年,螺旋蝇已从全美范围内被彻底消灭。
但是,在美国本土彻底消灭螺旋蝇来之不易,且难以维持。这需要不断在美墨边境空投数百万只不育雄蝇,以建立起螺旋蝇隔离带。而且,没有哪道屏障是完美无缺的。在接下来的几年里,随着墨西哥的螺旋蝇潜入美国,美国的感染病例继续不断出现。1972年的情况尤为严重,当年美国的病例数(在1970年曾降至仅170例)激增至95,000多例。
解决方案是什么?将美国的隔离带进一步向南推进,一直推到墨西哥南部的特万特佩克地峡。这不仅能降低墨西哥螺旋蝇进入美国的可能性,还能从墨西哥大部分地区消除螺旋蝇。而且,特万特佩克地峡最窄处仅有118英里宽,在此处建立隔离带,要比在长达近2000英里的美墨边境线上维持隔离带容易得多。
1972年,美国和墨西哥签署了《螺旋蝇根除协议》,成立了一个联合委员会,负责监督墨西哥北部螺旋蝇的根除工作。在墨西哥南部的图斯特拉-古铁雷斯附近,建起了一座新的螺旋蝇繁育工厂,该厂最终实现了每周繁育超过4亿只不育蝇的产能。这家工厂于1976年开始投产,同年9月首批不育蝇被投放到墨西哥的下加利福尼亚半岛。最初的进展较为缓慢,但在经过项目重组(包括增加牲畜检疫员以及制定向疫情爆发区快速部署专家的新策略)后,成效得到了显著改善。到1979年底,下加利福尼亚半岛已彻底摆脱了螺旋蝇;到1980年,墨西哥北部的许多州也相继宣告无蝇。从1981年起,该项目在墨西哥全境设立了一条“关键防线”,调集所有可能的资源来消灭该线以北出现的任何疫情。在随后的几年里,这条关键防线不断向南推进,直到1984年抵达特旺特佩克地峡,比原计划提前了一年。
然而,在特旺特佩克地峡建立最后的屏障并不尽如人意。屏障以南的墨西哥畜牧生产者仍在继续应对螺旋蝇问题,他们抱怨政府偏袒北方的生产者;此外,数十万头牲畜从南部运往北方的畜牧市场,不仅需要进行繁琐的检查,还带来了持续再次感染的风险。尽管特旺特佩克屏障的规模比美墨屏障要小得多,但每周仍需雷打不动地投放1.5亿只不育蝇。
幸运的是,还有一个更适合建立屏障的地点:哥伦比亚和巴拿马边境的达连地堑。在这片狭长的土地上,屏障只需达到60英里宽。此外,这里森林茂密、地形难以通行,且没有道路贯穿,这将进一步阻碍任何受感染牲畜的通过。将屏障一路推进到巴拿马不仅能将螺旋蝇从墨西哥其他地区彻底根除,还能使其在整个中美洲绝迹,这无疑是一大益处。
在中美洲进行根除工作带来了新的挑战:适宜螺旋蝇繁殖的气候条件意味着每平方英里需要投放数量庞大得多的不育蝇;同时,还需要与各个相关国家签署新的国际协议,以允许美国农业部(USDA)的飞机飞越其领空并投放数百万只昆虫。但其带来的收益将是巨大的,因此他们决定扩展该项目。
1986年,美墨联合委员会与危地马拉签署了协议,并于1988年开始在该国上空投放不育蝇。同年,与伯利兹签署了协议;随后,又于1991年与萨尔瓦多、洪都拉斯和尼加拉瓜,1993年与哥斯达黎加,以及1994年与巴拿马分别签署了协议。随着不育蝇的投放工作在这些新区域展开,各国的螺旋蝇感染病例迅速下降。2006年,巴拿马建立了一座新的螺旋蝇工厂,以取代老旧的墨西哥工厂(该厂自1976年以来一直持续运行),新厂在巴拿马宣布彻底消灭螺旋蝇的同一天正式落成。
在接下来的十五年左右时间里,巴拿马的这道防线一直固若金汤。该项目由名为 COPEG 的美巴联合机构管理,持续每周在达连地堑(Darien Gap)上空投放数百万只苍蝇,并雇佣检查员在周边地区监测牲畜。当偶尔出现疫情爆发时——例如2011年的阿鲁巴和2016年的佛罗里达群岛——储备的苍蝇会被迅速调拨,通过大量投放来遏制任何可能的传播。
在过去几年的某个时刻,螺旋蝇突破了这道防线。
2021年,在巴拿马的达连地堑地区确诊了螺旋蝇病例,巴拿马也被美国农业部(USDA)动植物卫生检验局(APHIS)列入了确诊螺旋蝇的国家名单。起初,这似乎并不令人担忧:自2001年以来,巴拿马在达连地堑地区偶尔发生过小规模的螺旋蝇疫情。但在2022年,巴拿马在达连地堑防线之外检测到了螺旋蝇。虽然最初只有几例,但虫害迅速蔓延:2023年,巴拿马出现了6500例螺旋蝇病例,附近的哥斯达黎加也检测到了病例。到2024年,螺旋蝇已蔓延至所有中美洲国家以及墨西哥;巴拿马确诊了18000例,哥斯达黎加8600例,尼加拉瓜3300例。2025年,墨西哥的病例总数上升至12000多例,截至撰稿时已超过30000例。
目前尚不能百分之百确定是什么导致了防线被突破,大多数消息来源指出这是多种因素共同作用的结果。COVID-19 造成的破坏似乎是部分原因:在疫情期间,牲畜检查员被迫待在家里,车辆因缺乏替换零件而损坏无法维修,螺旋蝇工厂的停电更是导致数百万只绝育蝇死亡。
另一个问题似乎是人员和牲畜的大规模流动。从2021年开始,穿越达连地堑的移民人数激增。非法的牛只走私可能也起到了推波助澜的作用。中美洲各地的牧场主经常在受保护的森林中非法放牧,这通常是贩毒集团更大规模洗钱行动的一部分。然后,这些牛被非法向北运往墨西哥的牲畜市场。据估计,每年有数十万头牛在中美洲被走私,而螺旋蝇在该地区蔓延的速度表明,它们是搭乘卡车,由受感染的牛只携带传播的。
达连地堑本身不断变化的环境也是促成这一问题的原因。当这道防线建立时,达连地堑还是一片荒凉原始的热带雨林。如今,这片森林正越来越多地被砍伐,变成了供牛群放牧的草地,这使得螺旋蝇感染在该地区的传播变得更加容易。加剧这种风险的是,许多牧场主是不在场的所有者,他们把牧场当作某种度假房产,而不会密切监督牧场的日常运营。
面对中美洲这一连串的疫情爆发,USDA 并没有坐视不管。APHIS 动用了2023年和2024年的数亿美元紧急资金,并开始在受感染的国家投放不育蝇。来自受感染国家的牛类进口被叫停(尽管后来在加强检疫程序的情况下有限度地重新开放)。巴拿马设施的蝇类产量从每周2000万只增加到了1亿多只。然而,这些努力远不足以阻止疫情的蔓延。巴拿马的设施能够生产足够的苍蝇,在达连地堑(Darien Gap)维持一道密集而狭窄的不育蝇屏障,但却不足以应对已经在中美洲广泛蔓延的虫害;在20世纪80和90年代中美洲行动的高峰期,每周生产的不育蝇超过4亿只。
新的螺旋蝇(screwworm)设施正在陆续投入使用——2026年,USDA 在德克萨斯州的摩尔空军基地(Moore Air Force Base)破土动工了一个旨在每周生产3亿只苍蝇的设施,并正在将墨西哥现有的一个果蝇繁育室改造为繁育螺旋蝇。今年早些时候,APHIS 宣布了一项1亿美元的“大挑战”(Grand Challenge)计划,用于资助与根除或治疗螺旋蝇相关的项目。(一些抗击螺旋蝇的行动可能受到了 DOGE 的阻碍,该部门削减了 APHIS 的人员编制和螺旋蝇监测项目,并可能推迟了墨西哥设施的拨款,但目前很难确证这一点,而且毫不意外,政府驳回了这些说法。)
总的来说,人们对螺旋蝇的再次爆发似乎给予了高度重视,如果能保持这一投资水平,我们很可能能够将其从美国和中美洲再次根除。但这大概需要“近十年的持续努力”:让新的生产设施投入运作,并在受感染地区周复一周、月复一月、年复一年地投放数以百万计的不育蝇,从而逐步击退这种害虫。
总而言之,螺旋蝇项目似乎成了一个“自身成功的牺牲品”的经典案例:一个问题被解决得如此彻底,以至于我们忘记了它曾经是个多大的麻烦,并逐渐破坏了使这一解决方案得以实现的条件。在将螺旋蝇一路向南驱赶至巴拿马之前,还有一系列其他的螺旋蝇根除行动,但都只部分解决了问题:在佛罗里达州和东南部根除它,对西南部的牲畜毫无帮助,还需要一套繁琐的检疫制度来防止螺旋蝇从国内其他地区传入。将这种害虫的分布区压缩至墨西哥,需要在一个宽达400英里且经常被突破的巨大屏障地带持续投放数亿只苍蝇。特万特佩克(Tehuantepec)的屏障使得墨西哥大部分地区依然暴露在螺旋蝇的威胁之下,且维护成本高昂。
相比之下,巴拿马的屏障运作得异常出色,每年的运营成本仅为 1500 万美元。由于这一成功,其他螺旋蝇设施被关闭(图斯特拉工厂不顾 COPEG 的抗议于 2012 年关闭),巴拿马的产量逐渐下降到仅能维持该屏障运转的必要水平,别无他用。达连隘口的屏障状况任由其恶化,茂密的雨林被牧场主占据的草地所取代,而这些牧场主对他们的牛群并未给予足够的关注。曾经非常严格的牛群检查程序也被废止:一篇文章指出,在巴拿马,牧场主、兽医和贸易组织在运送牛群前不再像以前那样勤勉地检查,并且“所有这些问题在一直到墨西哥的每个国家都如出一辙地发生了。”当螺旋蝇显然已经突破屏障时,应对措施有时会因政治争端而延误——墨西哥最初显然给 USDA 的螺旋蝇飞行任务制造了很大困难,直到美国农业部长致电强行推动此事。
不幸的是,看来我们将不得不通过惨痛的教训,来重新认识螺旋蝇曾经是个多大的麻烦。
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根据 USDA 的数据,20 世纪 30 年代螺旋蝇造成的经济损失估计每年在 500 万至 1000 万美元之间(按 2026 年美元价值计算,约为每年 1.2 亿至 2.4 亿美元),尽管其他人给出的估计值要高得多。西南动物健康研究基金会前主席 C.G. Scruggs 估计,在 20 世纪 30 年代,仅野生鹿一项每年的损失就高达 3000 万美元。
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Muller 坚持认为任何水平的辐射,无论多么微弱,都会诱发突变,这促成了辐射损伤的线性无阈值模型,以及随后核电站辐射暴露的“合理可行尽量低”(ALARA)政策。
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