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生物多样性,来自大自然的馈赠

发布时间:2022/05/12 点击数: 【字体:

地球形成距今已有将近46亿年啦,从地球生命出现以来,由于小行星碰撞地球、气候危机等自然现象,地球上已经上演了五次生物大灭绝。《侏罗纪公园》中那些曾经主宰地球,横冲直撞的恐龙就是在第五次生物大灭绝中在地球上消失的。你能想象得到,如今人类已经真实地处于第六次灭绝的进程中吗?人口爆炸、生境的丧失或碎片化、过度砍伐与利用等人为因素,使全球气温上升,极地冰川消失,地球上的物种以难以想象的速度消失。与前五次不同,人类对地球的影响被认为是第六次物种灭绝的主要原因。

据科学家推算,由于人类的影响,物种灭绝的速度比自然灭绝的速度快了1000倍,平均每一小时就有一个物种消失,有些物种甚至还未被人发现,连名字都没有就在地球上消失了。按照这一速度,现存物种一半将在本世纪灭绝[1]

接下来,让我们一同来认识几种已经在地球上消失了的生物吧!


       1
. 世界上最贵的鸟类化石-渡渡鸟化石

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读过《爱丽丝梦游仙境》的同学,是否对故事中仙境最古老的居民之一渡渡鸟上尉还有印象呢?或许你认为他们只是作者杜撰出来的形象,其实渡渡鸟是真实存在的。不过,作者Lewis Carroll1832-1898)也未曾见过真实的渡渡鸟,在作者出生的年代,渡渡鸟早已经灭绝了。

西方有一句与渡渡鸟有关的哀伤的谚语as dead as a dodo”,直译“逝者如渡渡”,引申为“死的透透的”“过时了”。

渡渡鸟是一种不会飞的鸟类,仅生活在毛里求斯,是毛里求斯的国鸟。据记载,16世纪初期的毛里求斯是野生动物的乐园,渡渡鸟在那里生活惬意,没有天敌。直到16世纪中叶,一艘商船因海上风暴被迫停靠海岛,人们才第一次见到了渡渡鸟。欧洲人登岛以后,带来了许多岛上本不存在的外来物种、对渡渡鸟进行捕杀还偷吃它们的鸟蛋。没过多久,渡渡鸟就成为了第一个由于人类介入而灭绝的鸟类。

每一种生物都是自然界重要的一环,生物间彼此具有密切的关联性。在渡渡鸟灭绝后,毛里求斯岛上的一种叫做卡尔瓦里亚树的物种也濒临灭绝。1981年美国生态学家坦普尔来到毛里求斯时,发现这种树只剩下13棵,而且树龄都超过了300岁,与渡渡鸟灭绝的时间接近,据推测随着渡渡鸟的灭绝这种树木也停止了繁衍。据研究,卡尔瓦里亚树种子有坚硬的种皮,只有被天然盟友渡渡鸟消化、磨碎种皮后才会发芽,而渡渡鸟的消失,也间接导致了卡尔瓦里亚树濒临灭绝[2]

        2016年,一具已经灭绝近300年的渡渡鸟的骸骨,在佳士得伦敦拍卖场被以62万美元(约440万元人民币)的价格成交,可以说是目前世界上存在的最贵的鸟类化石啦。

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        2. 比利牛斯山羊-人类第一个成功克隆复活的生物

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生长在西班牙北部的比利牛斯山羊在灭绝动物中是一个特殊的存在,因为它在地球上灭绝了两次。20001月,最后一只雌性比利牛斯山羊被一棵倒塌的大树压碎了脑骨,比利牛斯山羊第一次从地球上灭绝了[3]

但幸运的是科学家用液氮冷冻保存了比利牛斯山羊的皮肤细胞,将这些细胞中的DNA提取出来,转入了208个已清除DNA的家养山羊的卵细胞,随后将卵细胞移入代孕山羊妈妈的肚子里。后来有7只山羊成功怀孕,不过最终只有1只比利牛斯山羊宝宝成功降生。这意味着比利牛斯山羊又重新回到了这个世界。但悲伤的事情随即发生,这只来之不易的山羊宝宝在光顾了地球7分钟后,便因为肺部异常而停止了呼吸,至此比利牛斯山羊经历了地球上的第二次灭绝[4]

3. 中国犀牛-我们中国也曾有过犀牛

        2013年四川成都施工时挖掘出了一尊约2000岁的以犀牛为原型雕刻的镇水神兽(现存于成都博物馆)。古籍《蜀王本纪》中有记载,蜀守李冰在修建都江堰时,曾下令雕刻了5只石犀,既做水则(称量水位的尺子),又做镇水石神。除了都江堰的镇水神兽,“心有灵犀”、“犀牛望月”等词语,亦或《山海经》中都有犀牛的身影。如今,中国并没有犀牛的栖息地,我们只能在动物园看到来自异国他乡犀牛。为何这异域的生灵会在古代中国便被奉为神兽呢?

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原来,我们也曾经有过犀牛,只是现在我们再也见不到属于中国的土生土长的犀牛了。中国犀牛是双角犀、大独角犀和小独角犀的统称,曾经遍布大半个中国。犀牛因其角、皮、血均可入药,具有很高的经济和药用价值。随着气候变冷、栖息地缩减以及人类的大肆猎杀(1922年中国境内最后一头小独角犀被捕杀),在中国大地生存了几千年的中国犀牛只能活在我们的历史里了。

这样的例子还有很多很多……虽然自然进化的过程中也会存在物种因无法适应选择压力而灭绝的情况,但是人类作为推手,加剧了物种灭绝的速度,使其提高了1000倍。

地球的未来掌握在人类自己的手里,越来越多的科学家认为,时至今日我们仍有时间挽救地球上的生命,拯救地球上的生物多样性,拯救我们自己的家园。

提到生物多样性,你可能会想“就是有很多不同种的生物嘛!”其实生物多样性并不仅仅指物种的多样性,还包括遗传多样性和生态系统多样性。

物种多样性就是地球上动物、植物、微生物等生物种类的丰富程度。地球上不同的生物,就是物种多样性。

遗传多样性广义上是指这些生物所携带的不同的遗传基因的总和,狭义上指种内的遗传基因的不同。同一物种的不同个体间会因遗传、突变等因素具有不同的DNA排列顺序,就好像每一个人都长得不太一样,因为每一个人都具有不同的DNA序列,自然界的其他生物也同样具有遗传基因的多样性。而这种种内的多样性越丰富,物种对外界干扰的抵御能力就越强;种内的遗传变异程度也决定着物种进化的趋势。17世纪北美约有旅鸽50亿只,1914年地球上最后一只旅鸽在美国辛辛那提动物园寿终正寝。研究者通过构建模型推断旅鸽本应该具有较高的遗传多样性,然而对旅鸽的基因组分析显示,旅鸽群体的遗传多样性很低。通过对旅鸽和斑尾鸽的遗传多样性比较发现,由于遗传多样性的降低,使得旅鸽不能适应生存环境的变化,使其难以生存,最终灭绝[5]。当然,贪婪的人类也在其中扮演了重要的角色。

生态系统多样性指地球上多种多样的生境。森林、草地、海洋、荒漠、湿地、农田以及我们生活的城市,都属于多种多样的生态系统。森林和草地有着水土保持的作用,湿地具有蓄洪防旱、调节气候的作用……

说到生物多样性,我们提到最多的就是保护。那么,我们为什么要保护生物多样性呢?为什么说人类的发展离不开生物多样性呢?首先,生物多样性具有重要的使用价值。我们的衣食住行都与生物多样性密切相关,例如,我们的食物获取、药物的研发以及工业原料的提取,都离不开地球上的生物多样性。

        1. 柳树与阿司匹林

我国自古就有把柳树皮入药的记录,既可用于退烧,又可用于止痛消炎。后来研究人员发现,柳树皮中的水杨酸是其具有解热镇痛的有效成分,随后德国化学家合成了乙酰水杨酸,这便是被称作“天使药丸”阿司匹林的主要成分。在阿司匹林发明至今的100年里,人们不断发现它的新效用:消炎、阵痛、抗风湿、预防急性心肌梗塞、治疗急性缺铁性中风……

        2. 蓝血动物鲎[hòu]与鲎试剂

    鲎的祖先最早生活在泥盆纪,距今已有4.5亿年了,这个老古董具有独特的蓝色血液。人类的血液中负责输送氧气的是血红蛋白,富含铁离子,而鲎与我们不同,它们输送氧气的是血蓝蛋白,富含铜离子。鲎的血液一旦遇到细菌内毒素便会立刻激活一种使血液凝固的酶,因此其血液被制作成了生物制剂-鲎试剂,用来检测样品中的细菌、毒素等杂质,哪怕是1/10000的含量,都能够检测出来,医学上用这种鲎试剂来检测药品的安全性,可以说我们每个人都是受益者。

由于人类的捕捉,如今鲎已经不幸成为《世界自然保护联盟》濒危物种红色名录的座上宾了。这种生物熬过了五次生物大灭绝,却也逃不过人类的贪婪与欲望。

其次,生物多样性对维持生态平衡和稳定环境起着重要的作用。

自然分布在热带、亚热带海岸带的红树林,因其根系发达,成片屹立在海岸、滩涂上。被誉为“海洋卫士”的红树林既能形成良好的海岸防护带阻挡狂风巨浪,又为众多鱼、虾、蟹、候鸟等海洋生物繁衍栖息提供了营养物质而成为他们的理想家园。此外,红树林生态系统中还具有很多细菌、藻类、浮游生物等,他们共同组成了一个多层级的污水处理系统,不仅能够净化陆地径流,还能够预防海水富营养化。此外,红树林还具有固碳的作用(植物通过光合作用吸收固定大气中的二氧化碳),红树林较高的生物多样性对维持海口生态系统的稳定性起着重要的作用。但是,一旦红树林遭到破坏,不仅其原本的生态作用丧失,还会将原本储存的碳释放到环境中,进而加剧地球温室效应。

再次,生物多样性具有潜在的使用价值。

从前,有一种野生的植物叫做三杈苦,因浑身上下都很苦,遭人嫌弃,很多人认为它没什么用,砍来当柴火烧。后来人们发现三杈苦浑身是宝,枝桠叶子以及根茎都可以入药,转眼成了一味难求的药材。三杈苦具有清热解毒、祛风除湿的作用,我们现在常用的药物,三九胃泰颗粒、三金感冒片、辛夷鼻炎丸等都是用到三苦的方剂。

从前,地球上还有过一种叫做七绝真鲨的物种。2019年的时候科学家们通过研究一具来自上世纪三十年代的鲨鱼标本的DNA确定了这个新的物种,但遗憾的是人们再也没有发现过它们。对于这种鲨鱼我们还没来得及去了解它,2020年科学家们就宣布了七绝真鲨已经灭绝,发现到灭绝只有不到一年的时间。

地球上每天都有生物灭绝,其中很多物种人们还没有来得及发现、认识及了解他们,便已经悄然的在地球上消失了,可能我们永远也不会知道他们曾经来过我们的地球,从未曾知道他们姓甚名谁,就永远的失去了它们,它们潜在的价值永远不会被我们发现了。

    如何保护生物多样性?

        为了保护地球上的生物多样性,人们做了很多工作。对需要保护的生物实施了就地或迁地保护,建立了物种基因库,还构建了一系列的法律体系。

“地球生态超载日”从2012823日起设立,利用“生态足迹分析”的理论基础,评估在某一年度人类用完地球当年可再生自然资源的配额,就好像银行账单一样,从那天开始人类对生态资源的利用开始欠费了。而这个日期从1970年的1223日,到1986年在111日,再到2003年的922日,2020年是820日,而2021年这个日期已经提前到了729日,比前一年几乎提前了1个月。这个警钟提醒着地球上的人类要节约资源、保护环境、保护地球上日益丧失的生物多样性。

我们每个人都可以成为保护地球的重要力量,这一切要以改变为基础。同学们,面对生物多样性锐减,我们在日常生活中能做些什么呢?

 图中图片均来自网络,仅用作科普。

参考文献:

[1]杨凡,物种灭绝速度越来越快吗?[J]百科知识上.2011.08:50-51

[2]杨亚茹,一种鸟与树的故[J]小学生之友(中版)2010.Z1.14-15

[3]倪伟波.“起死回生术”:让灭绝动物重生[J]科学新闻.2014(10):92-93

[4] Natasha Bernal. One man’s plan to resurrect the animal species we can’t save[J]. https://www.wired.co.uk/article/natures-safe

[5] Gemma G. R. Murray, André E. R. Soares, Ben J. Novak.,et al. Natural selection shaped the rise and fall of passenger pigeon genomic diversity[J]. Science, 2017.




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