未知的生命世界

科學家和大眾應該明白，為了拯救生物多樣性，我們有必要去了解物種之間存在著怎樣的互動，而這些互動又是如何構成生態系統的。但是，我們對物種間的互動所知甚少，生態系統研究依然屬於亟待發展的學科。通過生態系統研究而尋找到的答案真是鳳毛麟角，就連自然環境保護中最簡單的問題都解決不了。

作為一位在野外考察和理論研究兩方面都有經驗的科學家，我認為自己有責任對生態學這一重要分支領域存在的問題和不足進行再次強調。傳統生態系統研究在物種互動方面尤顯不足。誠然，我們手頭有著複雜的數學模型。但當數據不足時，建模就如同兒戲。

請不要誤會我的意思。生態學研究的每個層面都是必要的，而且都有很強的吸引力。對於那些數學底子紮實的年輕科學家來說，投身於生態學意味著前途一片光明，還有機會享受到茅塞頓開的快感。但是，作為一個當代的純科學研究領域，生態學的發展程度甚至還不及經濟學。生態學本就是邊緣學科，而且還存在明顯不足，即根據構成生態系統的諸多物種的身份和自然發展史所建立起來的資料庫信息量十分匱乏。

在經濟學領域，同樣的問題也存在於有關個體天生和習得行為的研究之中。而當你將真實數據放在一起時，又總能見識到那翻騰扭轉的、無處不在的非線性特質，如同試圖從你手中逃脫的鰻魚一般。總體來看，理論研究人員尚未掌握真實世界裡無底洞般深奧的複雜性。真實世界中的玩家數量龐大，其中既可能有人類，又可能有其他物種，而真正參與其中的物種數量總是多得無法確定。

只在少數幾個案例中，生態學家能從資料庫中挖掘出部分相關性，由此揭示環境變化的原因。其中一個是全球變暖導致的松葉林中樹皮小蠹蟲數量的增加，隨之而來的便是更為頻繁的森林火災，這已成為一種基本規律。另一個案例之前曾經提過，隨著生態系統中物種數量的下降，物種的平均棲息地寬度會有所增加。在北溫帶和北極生態系統中都能見到這樣的現象。平均來看，個體物種在這些棲息地之中的數量會更多，消耗的食物也更多。

另一個全球趨勢就是緯度越高，地衣、針葉林和蚜蟲的多樣性就越趨於上升。與此並行的是蘭科植物、蝴蝶和爬行類動物在同樣的地理梯度上多樣性逐漸下降。但從原則上講，只有研究所針對的生態系統非常小，其生物多樣性相對簡單時，才會將生物多樣性的變化情況拿來做參考。

和所有學科一樣，生態學也是由一個個研究專題構成，發展這些專題的最佳方式就是從底層加以充實。只有當底層充實了，才能一步一步地謹慎探究。首先，科學家發現某種現象，或是推斷出這種現象的存在，隨後對其原因和影響進行分析和解釋，將手頭掌握的數據與現象的相關解釋進行匹配。然後，科學家利用現有解釋，憑藉常識或靈感設計出研究課題（假設），最好是存在多個解釋，彼此之間形成競爭。這樣，科學家們就有了前進的方向，需要去尋找更多的數據和更先進的理論，而這些數據和理論可能會為現象提供新的解釋，也可能沒有什麼啟發。如果我們依然連整體中的一小部分都無法看清，那麼至少可以開啟新的研究方向。

科學研究很少有直截了當的，並不是只要出發就會達到問題的中心。科學的發展是迂迴的、曲折的，總是會不斷改變前進路線，不斷扭轉，需要去採集大量的數據，用更加精準的方式對局部進行描述，用更加確定的思路對因果關係網進行闡釋。之後，仿佛洞穴的牆壁上突然裂開一條縫，希望的光芒就這樣照了進來。

幾乎所有取得成功的科學領域都遵循這樣的規律。很顯然，生態學領域還有太多尚待完成的工作。將有關生態系統結構和功能的研究向前推進一步所需的數據許多時候並不存在。我們可以向生態學家提問，面對一片森林或一條河流，如果我們連生活在其中、驅動能量和物質循環這部精密引擎的昆蟲、線蟲和其他小型生物都不了解，又怎麼能搞明白其可持續性的深層規則呢？將目光轉向大海，我們該怎麼去理解2013年才被人們發現的、以掠食病毒為生的噬菌體的大量存在呢？一種名為皮克左瓦（Picozoa）的超小有機體，於2013年才被學界從解剖學角度進行首次描述，並被劃歸為全新的生物門類。皮克左瓦的存在，很可能是海洋中以膠體為食的「暗物質」的主要組成部分。面對這樣的事實，我們又該如何心懷篤定地去看待海洋生態系統呢？

請允許我換一種方式從科學的角度來解釋生態學的缺陷。每個學科在最終綜合為成熟理論之前，都要經歷一段自然歷史時期。在生態學領域，科學自然史階段所缺乏的是構成生物多樣性各個物種的身份和生物學指徵。地球上至少有2/3的物種依然不為人所知，尚未被命名。而在其他1/3已被發現的物種之中，只有1/1000得到了充分的生物學研究。如果沒有掌握關於人體器官和組織的縝密知識，生理學和醫學就無法發展，亦無法有效地進行傳授。同樣，如果無法對構成生態系統的物種有更多的了解，那麼生態系統分析領域未來也不太可能出現重大進展。

對人類世哲學抱以讚許態度的作家和代言人都將目光局限在生態系統的層面上。從背景來看，他們似乎對大自然以及物種層面生物多樣性的意義不甚了解。在物種層面做研究的生物學家就相當於對大腦內部進行精密研究的神經生物學家一樣。那些人類世理論的推崇者將物種視為充斥於生態系統之中、可彼此互換的組件。這樣的想法無異於19世紀時憑藉頭顱形狀進行思想研究的顱相學者。

由此，我們自然而然會想到，關於生態系統，眼前最有必要的工作就是對物種層面的生物多樣性進行研究。一如既往，對生物多樣性的探索首先要從分類學開始。分類學家一旦發現新的物種，會嘗試著從解剖學、DNA、行為、棲息地和其他生物學特徵方面入手，對其進行識別。所有這些信息都有實際價值。假設一種來自未知地區的新型果蠅給北美西部的苜蓿田帶來了威脅，那麼這種入侵者的名稱和身份是什麼？它來自哪裡？在它的家園存在什麼樣的寄生蟲或天敵？在其已知生物學特徵中，哪些因素能讓我們利用以便對其進行控制？等到這類緊急情況發生之後，再從頭開始進行相關研究並不明智。而這類入侵物種的數量在全世界每一個地方都在以指數級的速度增長。以害蟲身份出現的入侵物種規模正在發展壯大。還有一小部分是致病微生物、昆蟲和其他有機體，它們攜帶著病原微生物在人類或動物之間進行傳播。

讓我們再來看看世界範圍內重要性越來越高的第二個問題。2014年，棕櫚油產業領域的官員倡議，將婆羅洲雨林砍伐一半轉而栽種棕櫚樹，留下另一半作為保護區。如此大規模的破壞活動會對婆羅洲的生物多樣性造成怎樣的影響？在那個面積大幅縮小的保護區中，島嶼上所有的物種是否能倖存下來？還是能保留下80%，或是50%的物種？在這個過程中，會有多少在全世界其他地方都無跡可尋的物種慘死在電鋸之下？根據以往的經驗，大範圍自然環境轉換所導致的物種流失會在一半以下，基本處於10%～20%的區間，其中許多隻存在於當地的物種在被科學界認識之前就永遠消失或踏上了過早滅絕的不歸路。

還有一個問題，就是人類世倡導者所宣稱的野生環境不復存在，地球是一個已經被人徹底利用過的星球，純粹的自然環境已經離我們而去，或者說正在消失。他們認為，現在是時候讓人們更深入地介入到整個環境之中，讓人類與野生物種相伴而存、和諧共生。那麼，將會有多少物種及多大比例的自然環境留存下來呢？人類世的支持者並不知道，號稱頗有遠見的科學家也在艱難地尋找答案。

我一直強調，物種是生物多樣性層級之中的基本單位。我們需要秉承拯救一切的目標對物種進行充分研究。一個物種的全部生物學指徵足夠一位科學家將其作為畢生事業展開專注研究。就算有100位科學家專注在某個物種上，我們對其的了解也是不完整的。每一個物種都有屬於自己的棲息地，與其他物種親密無間地依存其中——獵物、捕食者、內部與外部的共棲生物、土壤的塑造者、植被等。由此可見，沒有哪個物種是處於獨居狀態的。當我們放任某一物種就此消失，我們就抹殺了該物種在生存期間所維持的生命關係網，科學家對其並不了解。在入侵和破壞野生環境的過程中，我們的行為是無知的，所造成的影響是永久性不可修復的。我們切斷了太多的聯結，由此給生態系統帶來的變化根本無從預知。正如先鋒環境保護學家巴裡·卡芒納（Barry Commoner）在其著作《生態學第二法則》（Second Law of Ecology）中說過的一樣：「你無法只做一件事情。」

生態系統中的主要聯繫紐帶就是食物鏈。擁有生態學基礎知識的讀者都知道，昆蟲以植物為食，鳥類以昆蟲為食，也以植物的種子和包含種子的果實為食，並將種子通過排洩傳播開來，客觀上促進了植物的繁衍。如果是如此簡單的捕食者與獵物和共生聯結關係，那麼針對一個只有幾個物種的小型生態系統，人們可能可以構建出對群體周期、分布，以及物種持續概率進行預測的數學模型。但這樣一個模型是否真實呢？

除非給出非常寬泛的限定，否則該模型很難被證明是真實的。生態學家都知道，如此簡單的物種關係網在自然界中極為罕見，原因我之前已多次強調。當我們從科學自然史的視角去探索真實世界時，就能發現物種之間通常存在著驚人和怪異的關係，與尋常人類的經驗相去甚遠。下面給出幾個例子，作為這一觀點的佐證。

那些認為自然界主要由植物和大型脊椎動物構成的人們，需要將目光轉向負責經營整個地球的小型生物。那些認為通過構建出包含幾個物種的數學模型就能徹底了解生態系統運轉的人們，其實是生活在夢幻世界中。而對那些認為已遭到破壞的生態系統能夠自我修復，或是通過利用功能性外來物種替代原生的本土物種，就能安全有效地重建生態系統的人們，我想說，請在你動手開始破壞之前三思而後行。正如成功的醫學仰仗於解剖學和生理學知識，自然保護學需要依賴於分類學和自然史知識。