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第7章 生态(7)

生态系统中的食物关系就是如此复杂,好像一张巨大的网,千根绳,万只眼,纵横连贯。每条食物链,只不过是这张巨网上抽出的一条绳。许多食物链交错搭配,形成网络结构,生态学中把这种现象成为食物网。各种生物在食物链中按其食物关系有秩序地排列。而一些看上去毫无联系的事物,通过食物链又能神奇地联系在一起。

在达尔文的巨著《物种起源》中讲述了一个关于“三叶草和猫”的故事。

英国盛长三叶草,它是牛的主要饲料。野蜂因其有很长的舌头,可有效地为三叶草深红色的花朵传授花粉。三叶草之所以能够在英国繁茂生长,就因为这个国家盛产野蜂。但是,田鼠很喜欢吃野蜂的蜜和幼虫,它们常常捣毁蜂房。后来人们发现,在乡村和市镇附近,野蜂巢比较多,三叶草生长茂盛;原因在于村镇中,养有较多猫,猫吃田鼠,减少了对野蜂的威胁,所以那里三叶草普遍生长很好,这就为养牛业的发展提供了丰富的饲料。

这里养牛业通过田鼠、野蜂同养猫发生了联系。养猫多的地方,田鼠少,野蜂多,三叶草生长繁茂,养牛业就发达。猫少的地方,田鼠多,野蜂少,三叶草不繁盛,牛的饲料就少,养牛业就不发达。

一位德国科学家接着推论说:三叶草之所以在英国普遍生长,是由于猫。照此推论下去,三叶草是英国牛群的主要食物,而英国海军的主要食品是牛肉罐头,于是三叶草在生态学上与英国海军又发生了联系。这么看来,英国拥有一支称霸一时的海军,成为世界强国,最终应归功于猫。生物学家赫胥黎说得更幽默:“英国的猫主要是由老小姐喂养的,所以英国海军强大,无论在逻辑上,还是在生态学角度上,都应该归功于英国爱猫的老小姐。”

认识生物界的这种食物链网络关系,在人们的实践中有着重要意义。100多年前,人们还不认识这种关系,英国一些海外殖民地的农场主为了得到饲料,把三叶草引进了新西兰。但是在那里三叶草不能结籽繁育,因为它靠野蜂传粉,普通的蜂和蜜蜂吸管很短,吃不到三叶草的花蜜,不能为它传粉。后来,人们认识了这种关系,1880年,殖民者把野蜂引进了新西兰,从此以后,才使三叶草在新西兰茂盛地生长起来,为畜牧业提供了丰富的饲料。

类似的例子还有蜣螂南行。澳大利亚是畜牧业很发达的国家,饲养有数以千万计的牛。这些牛每天要排出几亿堆牛粪,覆盖成百万英亩草场。同时,牛粪还滋生蝇类。这就成了一个大问题,如何清除牛粪呢?自然界创造出了蜣螂。每当夜幕降临的时候,草食动物休息了,草原上就有成千上万的蜣螂出来活动,它们迅速地把粪便运走并埋藏起来,慢慢食用。因而蜣螂成了草原的清扫工。

然而澳大利亚的蜣螂只吃袋鼠的粪便,不吃牛粪。1978年,澳大利亚从我国引进一种蜣螂。这些屎壳郎远渡重洋,到澳大利亚安家落户。这些“新移民”在那里饱食牛粪,为那里打扫草场。蜣螂的活动不仅清扫了草场,而且疏松了土壤,培肥了地力,促进了牧草生长和畜牧业的发展。

1906年以前,美国北亚利桑那州的凯巴伯森林还是松杉苍郁,生机勃勃,大约4000只的鹿在林间出没。以贪婪的眼光蹑足尾随鹿群的是凶残的狼。狼对鹿的威胁,不知怎么引起时任美国总统罗斯福的关心,他宣布凯巴伯森林为全国狩猎保护地,随后由政府雇请猎人到那里去消灭狼。在枪声中,狼一只接一只倒在血泊中。“镇压”持续了25年,狼与其他一些鹿的捕食者统共被消灭了6000多只。

受到保护的鹿,在这个“自由王国”中自由自在地繁殖,鹿群总数很快超过10万只。然而,随着鹿的增多,人们发现可爱的鹿变得越来越不可爱了。灌木、小树、树皮,几乎一切可吃的绿色植物都遭到了扫荡。整个森林像遭了灾一样,绿色在消失,枯黄在蔓延。紧接着,灾难降临鹿群,饥饿、疾病像魔鬼的影子在鹿群中游荡,只过了两个寒冬,鹿群就减少了6万只。

到1942年,凯巴伯只剩下8000只病鹿。罗斯福没有想到,他下令捕杀的狼,居然是森林的保护神。通过食物链,狼和森林发生了联系。狼吃掉一些鹿,控制森林中鹿的总数,森林就不会被鹿群糟蹋得如此狼狈;狼吃掉的鹿,多半是病鹿,这自然又抑制了疫病对鹿群的威胁。相反,罗斯福要保护的鹿一旦在森林中过多的繁殖,倒成了毁林的罪魁祸首。

麻雀既吃谷子,又吃害虫。1958年我国把麻雀列为四害之一,进行围歼。结果导致害虫快速繁衍,直接危害农业生产,这比麻雀本身危害更大。

要保护和合理地利用自然资源,就必须了解环境内动物和植物间的营养关系,以及食物链中数量的调节。否则,凭人的好恶或私欲对某类动物滥加捕杀,就会影响整个食物链,破坏自然的平衡与协调。

13.适者生存是怎么回事

丰富多彩的各种生物在大自然中生存,无不打上生活的烙印。你是否观察到,动植物的体形构造明显地带有与其生活环境相适应的标记。例如,鱼类的流线形体和用鳃呼吸是适应水中生活的;陆地生活的动物用肺呼吸和有能行走或奔跑的四肢;树叶的片状结构和向上生长的枝条呈辐射状展开是争取阳光的表现等。生物学上把这种生活标记,即生物体的形态结构与生活环境相一致的现象称为“适应”。形形色色的生物呈现出形形色色的适应现象。

生物学中适应最典型的实例就是工业区桦尺蛾“黑化”的现象。桦尺蛾是生活在欧洲的一种蛾类。正常的桦尺蛾的体色是灰白色的,它夜晚活动,白天栖息在树干上,其体色与树干上的地衣颜色十分相似,不易被它的天敌鸟类所发现。19世纪英国工业化造成严重污染,大烟囱排出的大量煤烟,杀死了树干上浅灰色的地衣,把原先地衣的树干变为黑色。从而改变了桦尺蛾的栖息环境,原本具有的保护色,在新的环境中变为显露的。于是,灰白色的桦尺蛾变得容易被鸟发现并捕食,而原来容易被发现的黑色品种却得到了掩护。

在自然选择的作用下,黑色类型逐渐代替了浅色类型。在工业黑化的作用下,黑色的桦尺蛾适应了新的环境而被保留下来,自从1850年人们发现了第一只黑色桦尺蛾,到19世纪末,黑色类型占95%以上,而浅灰色类型从99%降到5%以下。由此可见,生物对环境的适应,是使其生存的重要保证。人们所说的保护色、警戒色、拟态都是生物环境适应的种种表现。大自然是千变万化的,适应是相对的,在一个环境下的适者,在另一个环境下可能成为不适者而被淘汰。

猛犸是一种巳经灭绝了的哺乳动物,它生存于更新世晚期的欧亚大陆北部寒冷的干旱地区。它的身体庞大犹如大象,身披棕色长毛,所以又叫“毛象”。它的体型及生理习性都适应了干冷少雪的气候。而第四纪冰期到来时,地面被又软又深的积雪所覆盖,猛犸这种庞然大物在茫茫的白雪围困中不能自拔,食物断绝,终于被这冰天雪地所吞没,而在地球上消失。

我们所熟悉的恐龙,曾是中生代的“统治者”,它们称霸于陆地、海洋、天空,在地球上生存了1.3亿多年,但不知为什么,这些世界的“主宰者”竟在地球上绝灭了。关于恐龙的灭绝原因,在科学界有种种的假说和论述。

有人认为是中生代末期的造山运动,使地壳结构出现巨大的变化而引起恐龙生活环境的改变;有人认为是白垩纪后期小行星与地球相撞爆炸引起的地球上光照、气温的骤然变化而导致恐龙生活环境的改变;也有人认为是种间竞争和种内竞争的结果,使这种体态庞大、头脑简单的恐龙失去生存优势,等等。但是不论哪种说法,归根结底是恐龙适应不了当时变化的环境,而最终灭绝。

生物在生存竞争中与其生存环境相适应,就能免受敌害或不良条件的侵袭而得以繁殖和延续。如果不能适应变化的环境,最终只能是被淘汰,猛犸、恐龙的灭绝就是最好的实例。

在生命世界,成功的标准是物种的生存。有许多物种灭绝了,是因为它们不适应变化了的环境,只有适应性强的物种才生存下来。

生物适应环境,这是生态平衡的一条重要的规律。适应作为生物生存的重要因素,是生物生存的一种机制。这就是面对环境的变化,生物需要不断地调节自身的生理、形态等的结构,使自己与环境的变化相一致,以便有更多的生存机会。

人也是这样的。科学家发现,人到了高山地区,例如在青藏高原,呼吸、心血管造血系统等的活动,会发生数十种变化,包括血液系统的成分、生理化学和功能的变化。如造血功能增强、红细胞生成增多、血红蛋白分子改变形状、血液中的氧容量增加、肺通气增强、心率输出增加等。人身体内的这些变化是适应高海拔低气压而发生的。当回到低海拔的地区后,又会恢复到原来的状态。

生物必须适应环境才能得以生存。生物体广泛存在变异现象,这是适应的生理基础。环境资源可以养活很多各种各样的生物,但是,当环境发生激烈的变化时,那些不适应环境变化的生物被淘汰,只有适应环境变化的生物生存下来。因为它以自身的变异去适应变化了的环境,而且,它能把变化的基因传递给后代,从而促成了生物的进化。

生命经历这样的适应—进化的路线,达到生物体与环境的协调,达到生态平衡。这是生命的价值,或生命生存的路线。

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