淺談生物多樣性的起源

張揚(yáng)

摘要：對(duì)于人類來(lái)說(shuō)，自然生態(tài)系統(tǒng)仿佛是永恒不變的，除了人類活動(dòng)或自然災(zāi)害的出現(xiàn)，似乎草地和森林永遠(yuǎn)不會(huì)改變?？v觀行星歷史，變化也是生物多樣性產(chǎn)生的根源?；诖耍疚膹亩嘟嵌仍敿?xì)探析生物多樣性的起源，闡述已經(jīng)創(chuàng)造并仍在創(chuàng)造地球豐富多彩的生命形式的動(dòng)態(tài)過(guò)程。

關(guān)鍵詞：生物多樣性;自然選擇;基因突變

引言：人類居住的地球在45億年前還只是熔融狀態(tài)的球體，冷卻以后形成硬殼，水蒸氣凝結(jié)形成暴雨，雨水變?yōu)楹Ｑ?，在?dāng)時(shí)是不含有氧氣的，且這種環(huán)境不適合生命存在，隨著化學(xué)反應(yīng)的演變，多種有機(jī)分子在海洋中形成，簡(jiǎn)單的細(xì)胞慢慢出現(xiàn)，生命開(kāi)始出現(xiàn)，有的生命形式也會(huì)利用太陽(yáng)能制造分子，實(shí)現(xiàn)光合作用，進(jìn)而釋放氧氣，改變地球，少數(shù)存活下來(lái)的生命也是當(dāng)今生物多樣性的始祖。

1.生物多樣性的起源分析

光合作用可以作為生物多樣性的起源之一，除此之外基因和突變也是，遺傳機(jī)制確保了子代與親代之間的相像，與此同時(shí)與其他家族成員完成雜交，實(shí)現(xiàn)遺傳變異。可以遺傳的信息系統(tǒng)需要保持穩(wěn)定，保證指令在后代變化不會(huì)有曲解，結(jié)構(gòu)與功能可以不斷進(jìn)化，并適應(yīng)環(huán)境變化，成千上萬(wàn)指令被包裝在性細(xì)胞中，信息被編碼存儲(chǔ)在DNA中?；蛲蛔円话銜?huì)發(fā)生在DNA微小差錯(cuò)中，細(xì)胞復(fù)制時(shí)也會(huì)有小概率的誤拷貝，突變?cè)贒NA中會(huì)時(shí)常發(fā)生。

自然選擇，這是達(dá)爾文在一百年前提出的進(jìn)化概念，人們對(duì)遺傳有了新的認(rèn)識(shí)，生物繁殖出來(lái)的后代比實(shí)際需要多很多，不管是什么生命物種，可用資源是十分有限的，一般只有兩個(gè)后代能夠生存下去，子代之間的競(jìng)爭(zhēng)無(wú)法避免，個(gè)體繼承的基因組合尤為關(guān)鍵。

遺傳變異及適應(yīng)，這也是生物多樣性的起源，種的分布范圍經(jīng)常呈現(xiàn)出片狀或者零星狀的，規(guī)模之間差異巨大，例如真菌種群會(huì)在森林中分布，在不同樹(shù)木上遍布;蝴蝶種群也會(huì)在森林的各個(gè)地段遍布;魚(yú)類種群在海域中遍布生長(zhǎng)，不同環(huán)境的生命種群，自然選擇形成的遺傳突變組合也會(huì)因?yàn)榄h(huán)境的不同而存在差異。在一片牧場(chǎng)中，草的形態(tài)對(duì)于它和其他草之間的陽(yáng)光競(jìng)爭(zhēng)是有利的，如果同一種草都生長(zhǎng)在惡劣環(huán)境下，匍匐形態(tài)就是其遺傳突變，這種突變會(huì)對(duì)它們的生長(zhǎng)有利，種群為了適應(yīng)環(huán)境更好的生存下去在遺傳方面做出調(diào)節(jié)，這就是適應(yīng)。

物種形成與滅絕，隨著時(shí)間的推移，物種會(huì)發(fā)生變化，變化的同時(shí)會(huì)產(chǎn)生新的物種，不管是島嶼被海平面上升分割，還是火山熔巖流過(guò)，都會(huì)讓物種之間彼此隔絕，隔絕狀態(tài)之下，物種會(huì)獨(dú)自完成適應(yīng)，隨著時(shí)間的推移物種之間的遺傳差異越來(lái)越大，如果因?yàn)榄h(huán)境的改變種群再次相遇，因?yàn)樽儺愡^(guò)大很難相互作為交配對(duì)象，甚至雖然可以交配，但是雜交后代很有可能是沒(méi)有生命活力的。滅絕有兩種形式，一種是氣候的突變，小行星撞擊地球，大陸板塊之間發(fā)生碰撞，災(zāi)難導(dǎo)致大量物種發(fā)生滅絕，就像恐龍的滅亡一樣;第二個(gè)滅絕形式不易察覺(jué)，物種會(huì)有來(lái)自周圍的挑戰(zhàn)，無(wú)論是氣候，還是其他物種與之競(jìng)爭(zhēng)，都很有可能導(dǎo)致某一物種的生存環(huán)境受到破壞，最終無(wú)法生存下去，慢慢的走向滅絕^[1] 。

2.決定生物多樣性的力量探究

不管什么時(shí)候，地球上生物多樣性的總量都由物種形成與滅絕這兩種對(duì)立力量左右，生物多樣性會(huì)受到以下幾個(gè)因素影響。

首先，氣候因素，大氣環(huán)流與大洋流是氣候決定因素，同時(shí)也是生物多樣性的決定因素，離赤道越近，越適合植物生長(zhǎng)，植物豐富程度也會(huì)受到海拔的影響，因此生物多樣性在低緯度赤道地區(qū)最高，熱帶雨林植物生長(zhǎng)態(tài)勢(shì)最好，兩極地區(qū)也就是南北極圈植被生長(zhǎng)最差，這種規(guī)律會(huì)被氣流和洋流等特征改變，顯著的地理差異由此出現(xiàn)。地中海氣候具有極高的生物多樣性就是典型案例，熱帶雨林地區(qū)，樹(shù)冠上陽(yáng)光強(qiáng)烈，樹(shù)蔭下光照慢慢減弱，這種差異性會(huì)形成不同植物種類，這些植物也會(huì)有不同的生存環(huán)境。

其次，散布能力，新物種經(jīng)常在較小地理區(qū)域產(chǎn)生，隨后他們散布到各個(gè)地區(qū)增強(qiáng)生物多樣性，海洋內(nèi)的生物會(huì)遇到物理障礙的可能性比較小，例如大堡礁生物會(huì)被洋流帶到千里之外，植物種子會(huì)借助能夠漂浮的植被度過(guò)海洋，到達(dá)新的地區(qū)生存。微生物或小動(dòng)物也會(huì)被強(qiáng)大的氣流卷走，可以飛行的昆蟲(chóng)可以散步到更遠(yuǎn)的地方生存。相反，大型陸地生物雖然可以遷徙，但是會(huì)被海洋或者河流阻擋，很多無(wú)脊椎動(dòng)物對(duì)生存環(huán)境的要求十分嚴(yán)格，幾公里的不毛之地就會(huì)阻礙他們發(fā)展。

最后，時(shí)間因素，一個(gè)地區(qū)的歷史生物多樣性會(huì)反映出這一因素，例如爪哇海的卡拉卡托島，1883年該島發(fā)生火山爆發(fā)，留下來(lái)5千米長(zhǎng)的無(wú)生命地帶，該地區(qū)生物多樣性基本是空白的，隨著時(shí)間的推移，生物再次出現(xiàn)，被氣流攜帶而來(lái)的生物例如真菌和小型植物開(kāi)始生活在這里，隨后雜草、樹(shù)木以及鳥(niǎo)類開(kāi)始侵入島嶼，這一過(guò)程會(huì)需要很久。

為了提高生物多樣性，作為人類應(yīng)該對(duì)環(huán)境加以保護(hù)，提高公眾保護(hù)意識(shí)與參與程度，以自身努力維護(hù)地球上現(xiàn)存的物種，關(guān)愛(ài)野生動(dòng)物，保護(hù)植物生長(zhǎng)狀態(tài)，提高森林覆蓋率，讓人們的生活充滿綠色，享受綠色帶來(lái)的健康，結(jié)合實(shí)際情況，應(yīng)用科學(xué)技術(shù)作為保障，為生物多樣性保護(hù)貢獻(xiàn)現(xiàn)代化智慧^[2] 。

總結(jié)：總而言之，研究生物多樣性對(duì)我們了解生物發(fā)展和人類進(jìn)化歷史尤為重要，從中讓我們意識(shí)到人類的出現(xiàn)是經(jīng)過(guò)漫長(zhǎng)歲月演變的，人類的膨脹是導(dǎo)致物種走向滅絕的因素之一，為此，作為人類為了維護(hù)生物多樣性，需要不斷保護(hù)生態(tài)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)人與自然的和諧相處。

參考文獻(xiàn)：

[1] 常杰，葛瀅.生物多樣性的自組織、起源和演化[J].生態(tài)學(xué)報(bào)，2001（07）：1180-1186.

[2] 時(shí)意專.生物多樣性的起源[J].生物多樣性，1997（04）：74-77.

（作者單位：山東省莒南第一中學(xué) 理科）