生物多样性：万物互联之基

是什么维持了生态系统的稳定，并防止单一的最佳竞争者将其他物种从群落中驱逐出去？是像早期生态学家所认为的那样，生态系统的稳定性取决于各种物种的存在？还是像现代理论所预测的那样，多样性会产生相反的作用，导致生态系统的不稳定？

图源：夏天

麦吉尔大学和马克斯·普朗克研究所最近在《科学》（Science）期刊上发表的一项新研究为生态学家们半个世纪以来一直悬而未决的这一问题提供了答案。

研究人员在探讨人口增长问题时，使用了一个迄今为止尚未在此背景下使用过的模型，尽管它符合传统智慧和人们传统上对个体成长（从出生到成熟）的建模方式。

研究人员使用了过去60年来收集的全球各种物种：包括昆虫、鱼类和哺乳动物的种群丰度、增长和生物量数据。他们在大量分析的基础上得出的结果表明，与当代生态学理论相反，物种多样性会有助于生态系统的稳定，正如早期生态学家所认为的那样。

人口密度越大，增长速度越慢

尽管几乎所有先前的理论都假定种群呈指数增长，但越来越多的证据表明，物种实际上遵循着一条略有不同的路线，即指数增长不断放缓。这有点像经济学中的收益递减规律，令人惊讶的是，如此微小的种群增长差异就能对群落互动产生如此大的影响，完全颠覆了几十年来的理论预测。他们的发现引起了人们对生物多样性丧失的潜在大规模影响的警惕。

鉴于目前物种灭绝和生物多样性丧失的速度，这项研究正变得越来越紧迫。除了更好地将理论与数据结合起来，该模型还做出了一个令人不安的预测：生物多样性的丧失会进一步破坏生态系统的稳定，使其在受到干扰后无法恢复。

植物多样性增加昆虫多样性

据相关研究称：草原和森林中生长的植物种类越多，在那里找到栖息地的昆虫种类也就越多。更多植物物种的存在不仅增加了昆虫物种的数量，也增加了昆虫个体的数量。同时，动物多样性不仅取决于植物多样性，还取决于植物群落的物理结构。

数据显示，农田和林地的密集使用等原因造成的植物物种丰富度（物种数量）降低，会导致昆虫丰度（个体数量）降低，进而降低昆虫物种丰富度。重要的是要注意，至关重要的不仅是植物物种的减少，还有相关的结构多样性的减少。因此物种多样性对生态系统的稳定有极大的影响力。

生物多样性可稳定物种间的相互作用

据一项有关蚜虫和蝉与蚂蚁之间的相互作用的研究显示，在滋养生物学过程中，蚜虫和蝉为蚂蚁分泌蜜露（一种糖水）。作为回报，它们保护蚂蚁免受敌人的伤害。这样，所有参与者都获得了好处，并通过这种互动建立了共生关系。还有相关研究结果表明，随着树种多样性的增加，蚜虫、蝉和蚂蚁的种类也会增加。树种多样性对与树木相关的昆虫物种多样性起着决定性作用。随着树木物种多样性的增加，每种蚜虫和蝉都会与更多的树木物种发生相互作用，每种蚂蚁都会利用更多的物种作为共生伙伴。这意味着，在不断变化的环境条件下，物种丰富的树木种群中蚜虫、蝉和蚂蚁的食物不会丢失。

文/Maggie 审/YUJIE

参考资料略