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一样的远方,你还会去看吗?

科普中国-科普融合创作与传播 2018-09-10

  出品:科普中国

  制作:中国科学院亚热带农业生态研究所 邢肖毅

  监制:中国科学院计算机网络信息中心

  世界那么大,我们总想去看看,看不一样的花红柳绿,听不一样的虫鸣鸟叫。大千世界有着不同的风景,养育着不同的生物,因而呈现出各具特色、生机盎然的景致,这些景致也总是对我们有着无穷的吸引力。我们总说要去远方,其实无非是想要去远方感受这些不同。试想一下,倘若这世界各处的风景和生物都变得雷同,那生活将少了多少乐趣。

  然而,不幸的是,这样的事情正在我们身边悄悄发生。人类对这世界的改造,正在让地球上各处的景致失去特色,变成雷同的“同一个世界”。

  从工业革命到现在,人类活动已经改变了这颗星球三分之一至二分之一的地表面貌,极大地改变了世界物种分布格局,久而久之便导致“世界大同”。当然,这个“同”是相同的同,换之于专业术语即为生物同质化。

  所谓生物同质化,指的是两个或多个原本差异明显、相互隔离的生物区在生物组成上趋同的过程。那么,生物同质化究竟是如何发生的,人为活动又在其间扮演着什么样的角色呢?

  生物入侵:外来物种的野蛮生长

  两个或多个不同的生态环境想要变得相似,最直接的方法就是相互交流。你带着你的异域特色光顾我的地盘,即生物入侵。

  2018年的夏夜,麻辣鲜香的小龙虾让世界杯的氛围更加浓烈。而麻辣小龙虾所选用的,学名为克氏原螯虾的小龙虾其实并不是我们的本土生物,而是来自北美的入侵生物。小龙虾由于过于美味,被我们这些吃货们消灭殆尽,竟然要靠人工养殖维持数量,因而被大家戏称为“入侵最失败的生物”。

(图片来源:http://sh.qihoo.com/pc)

  生物在自然界中往往和自己的天敌共存。它们相互制约、势均力敌,才能将物种的数量保持在一定的范围,维持生态平衡。而新入侵的物种往往没有这种烦恼,它们初来乍到一个新地方,天敌却还留在原地,因此往往能迎来一段肆无忌惮,恣意生长的光辉岁月。然而,资源总是有限的,它们的生长必然会争夺其他生物的资源、压缩其他生物的生存空间,甚至导致本土物种濒临灭绝。

  (图片来源:http://newpaper.dahe.cn;http://www.sohu.com;http://www.haonongzi.com/news/;http://blog.sina.com.cn)

  水葫芦便是一个活生生的例子,19世纪初,水葫芦以观赏之名从南美洲远道而来。它们开着淡雅的紫色的花朵,却有着一叶遮天的野心。水葫芦由于适应性强,又没有天敌制约,很快便疯狂生长,甚至遮盖整个水面,夺走了所有的阳光和养分,不给其他生物一丝生机。此时一旦失控,很可能会造成本地物种的彻底消失。可见,外来生物不单单是因为带来异域的特色而削弱了不同生态环境的差异,还可能排挤本地物种,进一步加剧这种“大同”的现象。

  而人为活动也常常成为生物入侵的“助力者”。2017年召开的第三届国际入侵生物学大会指出,近10年来,我们每年新发现外来物种5-6种,是20世纪90年代前的30-50倍。我国“一带一路”战略的实施,更是为外来生物入侵中国提供了方便。借“一带一路”的“东风”而入侵我国的生物,已占据了我国目前所有入侵生物的半壁江山。人为活动促进了不同地区各种生物的交流往来,让某些生物不再局限于特殊的地理位置,这些异域的生物带来了异域的风情,却也削弱了异域的特色。

(图片来源:http://photo.eastday.com)

  生物灭绝:地方物种的消失殆尽

  生物入侵会使得两个生态系统通过生物交流,而变得彼此相像。此外还有一种使两个系统趋同的途径,便是某一生态系统的生物多样性较低、特有物种消失,从而逐渐失去独特性。而人为活动可以算得上是这一过程的始作俑者。

  特有物种消失,也就是我们常说的生物灭绝。地球生物的发展历程经过了六次生物大灭绝,其中前五次的灭绝虽然具体原因不明,但是总归都是自然灾害导致的。然而,我们正在经历的第六次生物大灭绝,人类活动却是罪魁祸首。日益膨胀的人口的需求,使得我们对自然的掠夺越来越为严重,地球已经出现了超负荷的现象。根据全球生态足迹网络的数据,和目前的资源消耗速度,我们需要1.7个地球来提供资源。

  我们不仅间接剥夺着生物的资源,也直接剥夺着生物的生命。研究表明,作为国粹的中药生产竟然造成至少27种动物面临灭绝。动物如此,植物也不例外。根据2013年的调查统计,我国拥有1.5万余种特有的高等植物,这些生物便是我们区别于其他地域的特色。然而,2013年到2017年短短的四年时间中,已有21种特有的高等植物被确定已然灭绝。有科学家强调当前的生物灭绝速率比天然发生的灭绝速率快了1千倍以上,当今的生物多样性已经降低到白垩纪末期大灭绝以来的最低水平。

(图片来源:https://baijiahao.baidu.com)

  我们用眼睛去观察世界的差异,而生态学家则用数字去描述这些差异的程度。β多样性指数是生态学家常常用来描述不同生态系统生物的相异性的指标,复杂的计算公式我们略去不谈。简而言之,不同环境中共有的生物越少,β指数则越大。有科学家调查研究了德国105个草原生态系统超过4000种生物(包括动物、植物、微生物)对人为活动强度的响应。结果发现,随着放牧、刈草、以及施肥强度的增加,某些特有物种消失,不同地域之间β指数降低,证明生物同质化实实在在地发生了。就连拥有全球最丰富动植物资源的亚马逊热带雨林都不曾逃脱人为活动的影响。热带雨林被改造为牧场之后,有些物种就随之消失了,生物的丰富度和差异性也大打折扣。

  外来生物的入侵和本地特有物种的消失让不同地域间越来越失去了独特性。且不论这对经济、生态系统造成的巨大损失,单是消耗了世界的丰富多彩,就足以让我们感到无比惋惜。

  我们总希望自己拥有辨识度,而不是泯然众人矣。自然界也同样需要辨识度,这样才能吸引着人类不断探求。当我们看久了熟悉的风景,希望还有陌生未知的远方可以让来一场说走就走的旅行。否则,我们背起行囊,又该往哪儿走呢?

  参考文献:

  Jorge L. M. Rodrigues et al., 2012. Conversion of the Amazon rainforest to agriculture results in biotic homogenization of soil bacterial communities

  Martin M. Gossner et al., 2016. Land-use intensification causes multitrophic homogenization of grassland communities.

  Gerardo Ceballos et al., 2017 Biological annihilation via the ongoing sixth mass extinction signaled by vertebrate population losses and declines.

  Melanie N. Chisté et al., 2018. Intensive land use drives small?scale homogenization of plantand leafhopper communities and promotes generalists.

  王光美 等. 2009. 生物同质化研究透视

  (本文中标明来源的图片均已获得授权)

责任编辑:xujinghui

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