孟昭青
生物多樣性非常重要。種類繁多的生物不只是用美麗來裝飾地球,它們還提供了重要的生態系統服務——為植物授粉、傳播種子、過濾水體、循環養分、生成土壤等,沒有它們,我們也就無法生存。
衡量全球生物多樣性最簡單的方法是考察“物種豐富度”——現存的物種數量。據估計,地球現存的物種數量為200萬~1000萬種,其中不包括細菌和古生菌。目前,通常以物種滅絕率來衡量物種豐富度。英國倫敦大學學院的生態學家喬治娜·梅斯說,全球物種滅絕率是生物多樣性喪失程度的最基本指標,它考察的是地球上現有多少物種以及隨著時間的推移消失了多少。
但生物多樣性還有另一個重要標準——功能多樣性。梅斯說:“物種在生態系統中發揮的重要作用,主要與它們的豐富程度有關?!奔词欠裼凶銐虻暮线m物種來提供重要的生態系統服務。
梅斯說,最好的衡量標準是地球生態指數,該指數由世界自然基金會和倫敦動物學會設計和維護。該數據收集了來自世界各地的4000多個脊椎動物物種的19500個群體的數據。根據該指數2016年發布的數據,自1970年以來,脊椎動物的數量已下降了58%。在過去的50年里,我們失去了地球上一半以上的大型動物。
這種情況看起來很糟糕。但是,對整個地球生態系統而言,大型珍稀動物可能并沒有那么大的代表性。要真正了解生物多樣性,你更需要了解那些小型的生物——昆蟲、真菌、藻類、甲殼類動物、軟體動物等,它們承擔了保持生態系統運轉的大部分工作。
十字架步甲是一種甲殼上點綴著黑色十字架圖案的小甲蟲,曾經在英國很常見,達爾文在19世紀20年代收集過這種甲蟲。但是,人們最后一次看到十字架步甲是在1951年。
2018年6月,英國電視節目主持人兼自然學家克里斯·帕克漢姆說:“過去幾天我一直待在漢普郡的花園里。那里陽光明媚,野花盛開,卻沒有一只蝴蝶,一只也沒有。只是在森林里有一些斑木蝴蝶?!?/p>
英國哈珀·亞當斯大學的昆蟲學家西蒙·萊瑟說,幾十年前,在開車回家時,車上經常會涂滿撞死的泥蠅。如今,這種情況已經非常罕見了。
從1989年開始,德國的一個研究團隊在德國西部的63個自然保護區進行了一項長期的生物多樣性調查。每年的早春,研究團隊在一些精心挑選的地點搭起帳篷狀的昆蟲陷阱,捕捉低飛的昆蟲。這些陷阱會一直工作到初秋,研究人員每隔幾天將其清空一次,并對所捕獲的昆蟲進行稱重。
2017年,該團隊發表了調查結果:在20世紀90年代早期,每個陷阱通常每天捕獲約8克昆蟲。到21世紀10年代中期,這一數字已經下降到僅僅2克。春季和夏季的飛蟲數量平均下降了75%。
這一發現表明,昆蟲的“世界末日”正在逼近。英國蝴蝶的豐富度在過去30年中下降了75%。歐洲的草原蝴蝶、野生蜜蜂和飛蛾在1990~2011年下降了約50%。德國的這項研究只是第一次確認了所有飛行昆蟲數量都處于急劇下降的態勢。
盡管如此,對這項研究也有一些不同觀點。研究只是測量了陷阱中捕獲的昆蟲的總質量。有學者稱,這不是衡量生物多樣性的標準,因為某些東西的總質量不符合“多樣性”這個詞的定義。
昆蟲世界末日的故事與其他一些昆蟲誘捕實驗也不完全吻合。1964年,英國洛桑研究所的研究人員開始在全英國范圍內建設運行昆蟲誘捕網絡,該網絡由78個光源和16個吸入陷阱組成。研究人員利用這些陷阱在同一地點收集昆蟲,并沒有發現昆蟲數量普遍大規模下降的現象。例如,他們分析了從1973年開始30年來4個陷阱的捕獲量,發現其中3個陷阱的昆蟲生物量沒有變化。
在英國,蝴蝶、飛蛾、蜻蜓和步甲的數量有所下降,但其他昆蟲種群的數量似乎維持得不錯。萊瑟說:“有害昆蟲的數量沒有下降。盡管我們花了很多錢試圖控制它們的數量,但蚜蟲的數量似乎沒有出現任何下降趨勢?!彼麑τ⒏裉m東南部谷物田的昆蟲種群進行了長達42年的研究,結果表明,昆蟲種群數量的變化各不相同,有些下降,有些上升,有些保持不變。
洛桑研究所的昆蟲調查表明了一些相反的觀點:生物多樣性既可以上升也可以下降。
幾十年來,洛桑研究所的研究人員布置陷阱,捕捉了大量飛蛾。他們發現,自調查開始以來,已有超過60個物種從英國消失,大型飛蛾的數量減少了約33%。然而,值得注意的是,這種損失已被新來者抵消。在同一時期,超過100個新物種進入英國,其中三分之一是2000年以后出現的。在物種豐富度方面,至少蛾類生物多樣性有所增加。
加拿大舍布魯克大學的保護生物學家馬克·維蘭德說,這種由于引進物種而導致當地生物多樣性增加的模式非常普遍。他已通過對植物的研究證明了這一點。2013年,他和同事對數千篇關于世界各地植物多樣性研究的文章進行了綜合分析,得出了令人驚訝的結論:整體而言,植物多樣性的變化水平為零。
維蘭德認為,這表明了生物群體的均化趨勢,而不是衰落。他說:“我不想給人一種不存在生物多樣性危機的印象,在全球范圍內,生物多樣性危機是絕對存在的。但是在其他的規模范圍內,比如大陸、國家、縣或某塊土地,情況可能會有所不同。在有些地區,會有更多的非本地物種進入,比已經消失的本地物種數量多得多?!?/p>
這直接觸及了當今生物多樣性研究的爭議核心:如果一個物種滅絕了,但被一個執行相同生態功能的非原生物種取代,會產生什么影響呢?如果它被兩個非原生物種取代呢?
梅斯說:“這是一個深刻的問題,取決于你更在乎什么?!比绻汴P心的是生物多樣性本身,那么,物種的喪失是不可逆轉的。但是,如果我們關心生物多樣性,是因為它們提供的生態系統服務,那么個別物種的滅絕可能不會造成太嚴重的影響。
從這種角度來看,全球生物多樣性的損失是多少?2009年,瑞典斯德哥爾摩大學的約翰·羅克斯特姆和他的同事開始嘗試用“地球生態邊界”概念來量化它。他們提出9種生命必需的支持系統,包括氣候、淡水、養分循環、臭氧層、海洋酸堿度和生物多樣性等。
在過去的10000年中,這些系統比較穩定,能夠適應一定的變化,為文明繁榮創造了良好的空間。但是,人類活動現在有可能擾亂了一些系統,讓它們陷入了難以挽回的境地。我們的目的就是確定那些生態邊界,從而確定“人類安全的操作空間”。
幾年后,他們又提出了一個“生物圈完整性”的概念。它是兩個指標的綜合:功能多樣性和遺傳多樣性,據說這反映了生物圈通過進化來抵御和適應變化的長期能力。但事實證明,它也是無法準確衡量的。
地球生態邊界方法讓人們將注意力集中在那些使全球生物多樣性下降到危險水平的因素上。但梅斯認為,這種方向從根本上說是錯誤的。她說:“我不認為生物多樣性存在全球性邊界,即使有的話,我們距離這個邊界也很遙遠?!彼J為,這個錯誤來自認為生物多樣性可以通過一種簡單的方式來衡量。
梅斯說,我們應該關注的是地區邊界。如果某個地區的生物多樣性下降了,它在這個地區會產生很多影響,但可能不會影響其他地區。對任何地區來說,“安全”的人類作業空間可能包括眾多的野生物種、較高的森林覆蓋等,它們能夠使我們免受氣候變化等威脅。
盡管存在各種不確定性和分歧,但幾乎所有人都認為目前地球的生物多樣性正在下降,人類應該對此承擔責任。梅斯說:“我們無法逆轉滅絕,但我們可以逆轉豐度下降,良好的保護干預可以扭轉物種的下降趨勢?!奔词鼓切┍徽J為已經滅絕的物種,也可能只是隱藏在某個地方,沒有被我們發現。