生命的多样化(1 / 2)

[美]威尔逊

对于生物分布的研究展现了数条物种生存繁殖的基本规律,这些规律适合于地球上广泛分布的各种生态系统。第一条也是最基本的一条是,只要有生命存在的地方,在其表面或是地表深处就一定有细菌和古细菌的存在。第二条是,只要有一个小孔可以使得微小的原生生物和无脊椎动物游过,它们就会入侵并以其中的微生物为食或是彼此吞噬。第三条规律是,可利用的生存空间越大,那么该生存空间中最大的生物的体积也越大,例如森林和海洋是较大的生态系统。最后一条规律是,通过测量物种的数目发现,生物多样性最高的地方是全年太阳能吸收最高、冰覆盖最少、地形最为复杂且长期以来气候最稳定的地方。因此,亚洲、非洲和南美洲大陆的赤道热带雨林是迄今为止动植物种类最丰富的地方。

不考虑生物个体的大小,我们通常将生物多样性(biological diversity,简称为biodi-versity)划为3个层次。最顶层是生态系统(ecosystem)多样性,包括热带雨林生态系统、珊瑚礁生态系统和湖泊生态系统等。第二级是物种(species)多样性,物种是生态系统的组成部分,包括有藻类、蝴蝶、鳗鱼以及人类种群等。最底层的是基因(gene)多样性,它构成了物种遗传多样性的物质基础。

每一个物种都在特定的生物群落中占据着一定的位置,并以各种各样的方式与其环境和其他生物相互作用,例如消耗资源,也充当其他生物的资源,并与其他物种竞争或合作。它通常会通过一种间接的方式来影响整个群落的性质,比如通过改变土壤成分、水分或者空气组成。在生态学家眼中,物理环境和生物群落之间的能量流动与物质循环永不停息地循环往复,构成了一个联系紧密互动的网络,即我们赖以生存的生态系统。

我们很容易用肉眼去观察一个生态系统,特别是那些物理上离散的生态系统,如一片沼泽、阿尔卑斯山的一片草地。但问题是,由生物、物质和能量所构成的动态网络是否与其他的生态系统发生联系呢?1972年,英国生物学家和发明家J.E.拉武洛克(James E.Lovelock)认为,整个地球的生物圈实际上是一个联系在一起的整体,可以将其视为一种围绕地球的超级生物体(superorgani**)。他称这种单一的实体为盖亚(Gaia)。盖亚是古希腊神话中的大地女神,梦的赐予者,神在地球的化身,地球文化的图腾,是大海、高山和12个太阳神(Titan)的母亲。用这种整体观来考察生命现象对于研究很有好处。从整个太阳系看,生物的活动对地球自然环境平衡的维持起着至关重要的作用;如果没有生物的活动,其环境将会大不一样。事实上,大量的证据表明,即使是某些单个物种也会有相当的全球影响。这里,我举一个非常明显的例子,由微生物、光合细菌、古细菌和藻类所组成的海洋浮游生物,是全球气候的主要调节者。有人认为,单单是藻类所释放的二甲基硫(dimethylsulfide,简称为DMS)就与云的形成有很大的关系。

将整个生物圈定义为盖亚也有两种看法:强关系学说和弱关系学说。强关系学派认为生物圈是一个真正的超有机体,其组成中的每一个物种对整个环境的功能及其稳定都起到一定的作用,而且整个系统的平衡对每个物种都具有正反馈作用,正如躯体和细胞的关系,或像一个蚁巢中的蚂蚁。这个非常形象的比喻不仅道出了真理的核心,而且可将超有机体这个概念扩展到更广的范围。然而,这个说法是不会被生物学家作为一个工作原则来接受的,其中包括拉武洛克自己。弱关系学说认为,只有一些在生态系统中分布广泛的物种对生态系统的贡献比较大,大多数的物种与生态系统间的关系是微弱的。这种学说得到了较广泛的认同,受其影响,科学家们提出了一系列新的研究课题。

面对生命的全部,诗人问道:谁是盖亚女神的子女?

生态学家回答:是物种。为了明智地管理好地球,我们必须认识每一个物种在生态系统中的功能。

系统分类学家补充说:那就让我们现在就行动吧。可是,我们应该先知道地球上总共有多少物种,它们都分布在什么地方,它们之间有着怎样的亲缘关系?

系统分类学家是专门研究分类的生物学家,他们赞同用物种作为单位来衡量生物多样性的大小。他们的工作基础建立在18世纪初叶瑞典博物学家林奈(Carolus Lin-naeus)创立的生物分类系统之上。林奈系统用“双名制”对每一个物种进行命名。每个物种的学名都由两个拉丁单词组成,如Canis lupus(灰狼)

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