16 Nov 2012

回顾自然户外考察(之三)· Environmental field study in retrospect (part III)

-------(一)什么是“生物的共存”? -------

[B]y 'coexistence' we mean the persistence in sympatry of species for geologically significant lengths of time.

Stephen P. Hubbell in The Unified Theory of Biodiversity and Biogeography (2001)


以上是著名生态理论家 Hubbell 对“生物共存”(coexistence)的简介。让我们逐字解释。

Persistence = 延续(一般指长时间)
Sympatry (of species) = 地盘重叠的不同物种(即不同物种生存在同一个空间,如森林中的树木)
Geologically significant lengths of time = 地理学中的长时间,通常是世纪或以上

总结而言,“生物共存”的意思就是多个物种在同一个生态环境中长时间共同生存


-------(二)自然界的悖论:物类聚 -------

那么“生物共存”有什么重大意义?在回答这个问题前,让我们先思考一个自然界的悖论paradox):为什么世界上有这么多物种?首先,想象一片草原上有两种肉食动物在竞争同样的猎物,比如说狮子鬣狗共同竞争野牛。很明显,狮子在体形、武器和组织上都比鬣狗大很多。理论上,狮子应该每次都成功捕捉野牛,排挤鬣狗,让鬣狗挨饿。久而久之,鬣狗就会在那片草原上消失(绝种)。你一定已经在想办法反驳我,因为非洲草原上不只有鬣狗,还有猎豹非洲野狗狐狼灵猫等肉食动物。既然较强的竞争者一定会排挤较弱的竞争者,那么为何这么多物种还能共存在同一片草原上?

你应该能举出下列其中几项解释:
  • 这些肉食东西捕食不同动物,进而避免竞争(如体型庞大的猎物只有狮子捕猎,跑跳迅速的只有猎豹捕猎);
  • 这些肉食动物在不同时间捕食(夜间日间),进而避免竞争;
  • 即使捕捉对象相同,这些肉食动物进食不同的身体部位(如狮子先进食鲜肉,然后鬣狗腐食剩下的内脏)。
你发现以上解释的共同点吗?是的,因为不同的物种用不同的方式寻找食物和栖息地,所以它们避免了竞争、避免了绝种、促成共存。把地球想象成人类社会,每一个物种就是拥有不同专业的人,在这个资源有限的社会中找到自己的地位,努力求存。这些解释也能应用在共存在同一棵树上的苔藓蕨类地衣(下图),这些微小生物的生物扮演着保留水分等等的重要角色。

也因为这种种的“不同”,造就了全球这么繁多的物种数量(目前估计有 10,000,000 个)。

Fern and allies, field trip to Cameron Highlands
Various species of ferns, mosses, and lichens are able to coexist on a few tree trunks due to the partitioning of resources. Ferns and allies, Cameron Highlands, Pahang. 2008. Canon 350D.

Fern and allies, field trip to Cameron Highlands
Ferns and allies, Cameron Highlands, Pahang. 2008.


-------(三)生物共存和物种繁多的好处 -------

共存带来物种的繁多,而物种繁多则带来以下好处:
  • 多元的食物和营养(蔬菜、鱼肉、水果、谷粮⋯⋯你的沙拉中有多少物种?);
  • 自然养分的循环(如腐食者和细菌的功能);
  • 生态界提供的“福利”(如集中雨水、防止土壤侵蚀、维持土壤肥沃、药物、木材);
  • 维持生态界的平衡(如肉食鸟类控制害虫数量、昆虫传播花粉);
  • 心理上的陶怡(如自然风景、绿意、城市美化);
  • 你还能举更多例子?

但是当人类破坏生态环境时,物种的数量就减少了,然后以上的种种益处都不见了。而且,砍伐一棵树不旦带走一个物种,也毁了树上生长着的苔藓、蕨类、地衣、真菌、附生植物、攀缘植物、昆虫、鸟类、哺乳动物(如猴子)等等。这些都是政府或伐木公司经常掩盖的事实。重植树林或者油棕园/胶园事无法取代一片原始树林的功能的(解释见回顾自然户外考察(之二))。

总而言之,自然界是一桌美味的菜肴,要有多样化的菜色才吃得有营养!


备注:以上论点都是经典的生态学理论,近年来出现了很多新的方法解释“生物共存”,在此为了求简而不详谈。若要详谈,可以留言讨论。

更多阅读:
回顾自然户外考察(之一)· Environmental field study in retrospect (part I) 
回顾自然户外考察(之二)· Environmental field study in retrospect (part II) 
Official video of the International Year of Biodiversity 2010 (YouTube)
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