本文发表于《大众科学》的前博客网络，反映了作者的观点，不一定反映《大众科学》的观点
为什么我们从如此不同的角度看待生物多样性保护？
我们目前即将结束联合国宣布的“国际生物多样性年”——2010年。 尽管对自然重要性的认同极其宝贵，但我仍然不明白“生物多样性年”的真正含义是什么。
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生物多样性最常被定义为“给定区域内存在的物种数量”； 然而，仅仅提及存在的生物数量就忽略了任何生态系统最重要的方面：这些生物是如何相互作用的。 一个简单的物种目录没有表明生物之间存在关系，尽管事实上这种关系在塑造生物多样性方面起着关键作用。 生物多样性研究人员很少对仅仅识别物种感兴趣，相反，他们会提出问题并收集关于群落如何运作的数据——这最终将有效地维护生态系统生物多样性。
例如，Novotny 等人 (2010) 对新几内亚森林中植物与食草动物相互作用进行的大规模实地研究记录了这个复杂食物网中丰富的捕食关系。 在近十年的详细野外采样中，这些研究人员能够识别出 224 种植物物种和 1,490 种食草动物之间存在的 6,818 个捕食联系，这是一项在生物多样性研究中尚未被重复的壮举。 尽管这项工作代表着令人难以置信的努力，但有人认为，这些数字可能仅代表这些低地森林中食草动物总丰富度和相互作用多样性的 15%（Lewinsohn 2010）。
记录捕食联系是开始绘制食物网的好地方，但它没有考虑到物种之间其他可能的多种相互作用。
一项关于牙买加死水泻湖生物多样性的研究精美地说明了这一点。 当受到捕食者威胁时，海胆 Tripneustes ventricosus 会将活蜗牛 (Cerithium litteratum) 附着在其外壳表面。 研究表明，在捕食者存在的情况下，海胆捡起的蜗牛数量是平时的十倍，这证明了这种技术作为捕食者威慑的成功之处 (Coleman 2010)。 被海胆捡起的蜗牛比未与海胆关联的蜗牛体重减少 47%，壳厚度减少 75%； 然而，它们的总体存活率提高了三倍。 尽管蜗牛-海胆相互作用不涉及直接捕食（因此会被食物网绘制遗漏），但这种关系直接有益于海胆和蜗牛的生存，因此是该生态系统生物多样性的重要组成部分。
生态系统生物多样性研究的另一个重要考虑因素是，生物体的作用在其一生中可能不会保持静态。 与人类和许多其他哺乳动物不同，大多数无脊椎动物、两栖动物和鱼类在幼年和成年时期的行为明显不同。 这意味着不同物种的不同发育阶段之间相互作用的可能性几乎是无限的！
最近一项关于北美森林中蜘蛛和蚱蜢之间关系的研究表明，捕食者/猎物关系和相关的间接影响都受到发育过程的影响 (Barton 2010)。 若虫蚱蜢 (Melanoplus femurrubrum) 受到捕食性蜘蛛 (Pisaurina mira) 的存在负面影响； 最小的幼虫受到最负面的影响，而成虫则不受影响。 受到威胁的若虫以草本植物而不是它们喜欢的草类食物为食，这反过来对草类群落产生积极影响。 有趣的是，当对群落进行实验性加温以模拟气候变化条件时，若虫蚱蜢不再受到捕食性蜘蛛的负面影响。 在气温升高的情况下，蜘蛛退到树冠的较低区域，使蚱蜢若虫免受捕食，并间接损害了草类群落（无捕食者的若虫更喜欢以草类群落为食）。
没有哪个生物是孤岛，不是吗？
以上示例的潜在信息是，生物之间的相互作用是多样、复杂且肯定在定义任何生态系统的生物多样性方面发挥着重要作用。 那么，为什么当前旨在保护生物多样性的“保护”策略完全忽略了它们的存在呢？ “管理性迁移”（MR）是一种保护策略，近年来势头越来越猛。 它涉及在全球气候变化面前，通过人为干预来人为扩大物种的分布范围。 大约 35% 的物种可能面临气候驱动压力的风险 (Thomas et al. 2004)，MR 的支持者认为，仅仅创建公园或自然保护区不足以确保它们的生存。 无法适应快速变化的环境条件或因城市等人类造成的障碍而无法实际扩大分布范围的物种，是 MR 的候选物种。
最近的一篇评论 (Minteer and Collins 2010) 表明，全球自然生态系统正在遭受前所未有的压力，这足以促使人们对传统的“公园和保护区”保护策略进行重大变革。 它认为，实施 MR 的唯一替代方案是物种广泛灭绝。 该评论概述了在任何特定情况下考虑 MR 的关键领域，包括如何选择候选物种以及指定物种迁移的权力机构。 尽管 MR 的想法已相当普遍，但对于这种策略实际上如何运作，人们几乎没有共识。
“如果我们珍视野生动物物种，并希望将全球生物多样性的很大一部分遗赠给后代，那么像管理性迁移这样的激进策略很可能是我们最后也是最好的机会。” – Minteer 和 Collins 2010
尽管缺乏一致的框架，但在一些地方已经开始实践 MR。 2000 年启动了一项关于两种英国食草蝴蝶（Melanargia galathea 和 Thymelicus sylvestris）的测试研究，以测试 MR 作为一种保护策略的有效性 (Willis et al. 2009)，因为预计这两个物种都无法“跟上”快速变化的气候条件。 气候响应面模型被用来推断超出当前分布范围的、在气候上适宜的区域，并且大约 500 只每种蝴蝶的个体被单独捕获并转移到它们在英格兰北部的重新安置地点。 基于接下来 8 年健康、不断扩大的种群，这两个物种的重新安置都被认为是“成功的”，这使得作者宣称 MR 具有“成为一种有用的保护工具的潜力，以帮助限制气候变化对受关注的保护物种的影响”（Willis et al. 2009）。
一项辅助迁移适应试验 (AMAT) 已在不列颠哥伦比亚省的森林中持续进行了两年多 (Marris 2009)。 来自不列颠哥伦比亚省、华盛顿州、俄勒冈州和爱达荷州几个地点的 16 种针叶树幼苗被带走，并在几个新地点重新种植，以研究在目前不存在的地方创建种群的可能性。 在过去的十年中，由于山松甲虫（Dendroctonus ponderosae）无法控制的爆发，不列颠哥伦比亚省的森林健康状况已大大受损。 具有讽刺意味的是，毁灭性的松树甲虫爆发本身就是全球气候变化的产物。 实施 AMAT 是为了减轻几种针叶树物种的损失，预计这些物种的分布范围将在未来一个世纪向北延伸。 MR 在行动中的这两个例子的基本原理仍然相同：如果物种无法自行迁移到合适的（未来）气候，那么 MR 代表了一种防止其灭绝的方法。
那么，我们这些对生物多样性保护感兴趣的人如何调和这些二分法观点呢？ Minteer 和 Collins (2010) 有道理：不可否认的是，如果没有 MR 这种激进的做法，我们很可能会看到许多物种灭绝。 然而，问题仍然存在：生物多样性最重要的方面是什么：1）物种数量还是 2）最初创造群落的相互作用？ 答案是否介于两者之间？
不，不是。
答案在于生物学的美妙之处，坦率地说，MR 完全忽略了生物学。 通过管理性迁移“拯救”特定物种，我们很可能危害到许多其他物种。 生物多样性研究不将生物体视为独立实体，但管理性迁移研究却如此。 许多物种将在全球气候变化面前灭绝——损害已经造成，现在没有什么可以改变它了。 然而，通过忽视相互作用在保护管理中的作用并将物种放置在它们不属于的地方，更多的物种将受到（以未知的方式）影响。 因此，MR 是一种不可能维护生物多样性的策略。
引用
Barton, Brandon T. 2010。 气候变暖和食草动物个体发育过程中的捕食风险。《生态学》91:2811–2818。
Coleman, H. 2010。 热带后礁群落中复杂的物种相互作用。《实验海洋生物学和生态学杂志》393: 124-129。
Lewinsohn, T.W. 2010。 大型营养挂毯。《动物生态学杂志》79:1143–1145
Marris, E. 2009。 种植未来的森林。《自然》459: 906–908。
Minteer, B.A. 和 Collins, J.P. 2010。 移动还是失去？气候变化下物种迁移的生态伦理。《生态适应》20: 1801-1804。
Novotny, V. 等。2010。 来自热带森林的植物-食草动物食物网中特定类群的物种丰富度和宿主特化模式。《动物生态学杂志》79:1193–1203。
Thomas, C. D. 等。2004。 气候变化带来的灭绝风险。《自然》427:145–148。
Willis, S. G. 等。2009。 气候变化下的辅助定殖：一项使用两种英国蝴蝶的测试研究。《保护快报》2:45–51。
图片来源： 蚱蜢图片来自维基共享资源； 海胆图片由 www.costadevenezuela.org 提供； 蝴蝶图片由 Cor Zonneveld 拍摄
所表达的观点是作者的观点，不一定代表《大众科学》的观点。
关于作者
Carin Bondar 是一位生物学家、作家和电影制作人，其作品曾在 Discovery Network、Discovery World HD 以及 National Geographic Wild 在线频道上播出。 她曾是一位芭蕾舞演员，现在拥有不列颠哥伦比亚大学的群落生态学博士学位。 她的论文工作带她去了不列颠哥伦比亚省和新西兰的温带雨林，在那里她研究了小溪中无脊椎动物的群落相互作用。 Bondar 博士在 www.carinbondar.com 上写博客，在 Twitter 上使用 @drbondar，并且刚刚出版了她的第一本书《人性的本质》。 当她没有沉浸在美妙的生物世界中时，她是一位忙碌的三个孩子的妈妈。