本文發表於《大眾科學》的前部落格網路，反映了作者的觀點，不一定反映《大眾科學》的觀點
為什麼我們從如此不同的角度看待生物多樣性保護？
我們目前即將結束聯合國宣佈的“國際生物多樣性年”——2010年。 儘管對自然重要性的認同極其寶貴，但我仍然不明白“生物多樣性年”的真正含義是什麼。
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生物多樣性最常被定義為“給定區域記憶體在的物種數量”； 然而，僅僅提及存在的生物數量就忽略了任何生態系統最重要的方面：這些生物是如何相互作用的。 一個簡單的物種目錄沒有表明生物之間存在關係，儘管事實上這種關係在塑造生物多樣性方面起著關鍵作用。 生物多樣性研究人員很少對僅僅識別物種感興趣，相反，他們會提出問題並收集關於群落如何運作的資料——這最終將有效地維護生態系統生物多樣性。
例如，Novotny 等人 (2010) 對新幾內亞森林中植物與食草動物相互作用進行的大規模實地研究記錄了這個複雜食物網中豐富的捕食關係。 在近十年的詳細野外取樣中，這些研究人員能夠識別出 224 種植物物種和 1,490 種食草動物之間存在的 6,818 個捕食聯絡，這是一項在生物多樣性研究中尚未被重複的壯舉。 儘管這項工作代表著令人難以置信的努力，但有人認為，這些數字可能僅代表這些低地森林中食草動物總豐富度和相互作用多樣性的 15%（Lewinsohn 2010）。
記錄捕食聯絡是開始繪製食物網的好地方，但它沒有考慮到物種之間其他可能的多種相互作用。
一項關於牙買加死水瀉湖生物多樣性的研究精美地說明了這一點。 當受到捕食者威脅時，海膽 Tripneustes ventricosus 會將活蝸牛 (Cerithium litteratum) 附著在其外殼表面。 研究表明，在捕食者存在的情況下，海膽撿起的蝸牛數量是平時的十倍，這證明了這種技術作為捕食者威懾的成功之處 (Coleman 2010)。 被海膽撿起的蝸牛比未與海膽關聯的蝸牛體重減少 47%，殼厚度減少 75%； 然而，它們的總體存活率提高了三倍。 儘管蝸牛-海膽相互作用不涉及直接捕食（因此會被食物網繪製遺漏），但這種關係直接有益於海膽和蝸牛的生存，因此是該生態系統生物多樣性的重要組成部分。
生態系統生物多樣性研究的另一個重要考慮因素是，生物體的作用在其一生中可能不會保持靜態。 與人類和許多其他哺乳動物不同，大多數無脊椎動物、兩棲動物和魚類在幼年和成年時期的行為明顯不同。 這意味著不同物種的不同發育階段之間相互作用的可能性幾乎是無限的！
最近一項關於北美森林中蜘蛛和蚱蜢之間關係的研究表明，捕食者/獵物關係和相關的間接影響都受到發育過程的影響 (Barton 2010)。 若蟲蚱蜢 (Melanoplus femurrubrum) 受到捕食性蜘蛛 (Pisaurina mira) 的存在負面影響； 最小的幼蟲受到最負面的影響，而成蟲則不受影響。 受到威脅的若蟲以草本植物而不是它們喜歡的草類食物為食，這反過來對草類群落產生積極影響。 有趣的是，當對群落進行實驗性加溫以模擬氣候變化條件時，若蟲蚱蜢不再受到捕食性蜘蛛的負面影響。 在氣溫升高的情況下，蜘蛛退到樹冠的較低區域，使蚱蜢若蟲免受捕食，並間接損害了草類群落（無捕食者的若蟲更喜歡以草類群落為食）。
沒有哪個生物是孤島，不是嗎？
以上示例的潛在資訊是，生物之間的相互作用是多樣、複雜且肯定在定義任何生態系統的生物多樣性方面發揮著重要作用。 那麼，為什麼當前旨在保護生物多樣性的“保護”策略完全忽略了它們的存在呢？ “管理性遷移”（MR）是一種保護策略，近年來勢頭越來越猛。 它涉及在全球氣候變化面前，透過人為干預來人為擴大物種的分佈範圍。 大約 35% 的物種可能面臨氣候驅動壓力的風險 (Thomas et al. 2004)，MR 的支持者認為，僅僅建立公園或自然保護區不足以確保它們的生存。 無法適應快速變化的環境條件或因城市等人類造成的障礙而無法實際擴大分佈範圍的物種，是 MR 的候選物種。
最近的一篇評論 (Minteer and Collins 2010) 表明，全球自然生態系統正在遭受前所未有的壓力，這足以促使人們對傳統的“公園和保護區”保護策略進行重大變革。 它認為，實施 MR 的唯一替代方案是物種廣泛滅絕。 該評論概述了在任何特定情況下考慮 MR 的關鍵領域，包括如何選擇候選物種以及指定物種遷移的權力機構。 儘管 MR 的想法已相當普遍，但對於這種策略實際上如何運作，人們幾乎沒有共識。
“如果我們珍視野生動物物種，並希望將全球生物多樣性的很大一部分遺贈給後代，那麼像管理性遷移這樣的激進策略很可能是我們最後也是最好的機會。” – Minteer 和 Collins 2010
儘管缺乏一致的框架，但在一些地方已經開始實踐 MR。 2000 年啟動了一項關於兩種英國食草蝴蝶（Melanargia galathea 和 Thymelicus sylvestris）的測試研究，以測試 MR 作為一種保護策略的有效性 (Willis et al. 2009)，因為預計這兩個物種都無法“跟上”快速變化的氣候條件。 氣候響應面模型被用來推斷超出當前分佈範圍的、在氣候上適宜的區域，並且大約 500 只每種蝴蝶的個體被單獨捕獲並轉移到它們在英格蘭北部的重新安置地點。 基於接下來 8 年健康、不斷擴大的種群，這兩個物種的重新安置都被認為是“成功的”，這使得作者宣稱 MR 具有“成為一種有用的保護工具的潛力，以幫助限制氣候變化對受關注的保護物種的影響”（Willis et al. 2009）。
一項輔助遷移適應試驗 (AMAT) 已在不列顛哥倫比亞省的森林中持續進行了兩年多 (Marris 2009)。 來自不列顛哥倫比亞省、華盛頓州、俄勒岡州和愛達荷州幾個地點的 16 種針葉樹幼苗被帶走，並在幾個新地點重新種植，以研究在目前不存在的地方建立種群的可能性。 在過去的十年中，由於山松甲蟲（Dendroctonus ponderosae）無法控制的爆發，不列顛哥倫比亞省的森林健康狀況已大大受損。 具有諷刺意味的是，毀滅性的松樹甲蟲爆發本身就是全球氣候變化的產物。 實施 AMAT 是為了減輕幾種針葉樹物種的損失，預計這些物種的分佈範圍將在未來一個世紀向北延伸。 MR 在行動中的這兩個例子的基本原理仍然相同：如果物種無法自行遷移到合適的（未來）氣候，那麼 MR 代表了一種防止其滅絕的方法。
那麼，我們這些對生物多樣性保護感興趣的人如何調和這些二分法觀點呢？ Minteer 和 Collins (2010) 有道理：不可否認的是，如果沒有 MR 這種激進的做法，我們很可能會看到許多物種滅絕。 然而，問題仍然存在：生物多樣性最重要的方面是什麼：1）物種數量還是 2）最初創造群落的相互作用？ 答案是否介於兩者之間？
不，不是。
答案在於生物學的美妙之處，坦率地說，MR 完全忽略了生物學。 透過管理性遷移“拯救”特定物種，我們很可能危害到許多其他物種。 生物多樣性研究不將生物體視為獨立實體，但管理性遷移研究卻如此。 許多物種將在全球氣候變化面前滅絕——損害已經造成，現在沒有什麼可以改變它了。 然而，透過忽視相互作用在保護管理中的作用並將物種放置在它們不屬於的地方，更多的物種將受到（以未知的方式）影響。 因此，MR 是一種不可能維護生物多樣性的策略。
引用
Barton, Brandon T. 2010。 氣候變暖和食草動物個體發育過程中的捕食風險。《生態學》91:2811–2818。
Coleman, H. 2010。 熱帶後礁群落中複雜的物種相互作用。《實驗海洋生物學和生態學雜誌》393: 124-129。
Lewinsohn, T.W. 2010。 大型營養掛毯。《動物生態學雜誌》79:1143–1145
Marris, E. 2009。 種植未來的森林。《自然》459: 906–908。
Minteer, B.A. 和 Collins, J.P. 2010。 移動還是失去？氣候變化下物種遷移的生態倫理。《生態適應》20: 1801-1804。
Novotny, V. 等。2010。 來自熱帶森林的植物-食草動物食物網中特定類群的物種豐富度和宿主特化模式。《動物生態學雜誌》79:1193–1203。
Thomas, C. D. 等。2004。 氣候變化帶來的滅絕風險。《自然》427:145–148。
Willis, S. G. 等。2009。 氣候變化下的輔助定殖：一項使用兩種英國蝴蝶的測試研究。《保護快報》2:45–51。
圖片來源： 蚱蜢圖片來自維基共享資源； 海膽圖片由 www.costadevenezuela.org 提供； 蝴蝶圖片由 Cor Zonneveld 拍攝
所表達的觀點是作者的觀點，不一定代表《大眾科學》的觀點。
關於作者
Carin Bondar 是一位生物學家、作家和電影製作人，其作品曾在 Discovery Network、Discovery World HD 以及 National Geographic Wild 線上頻道上播出。 她曾是一位芭蕾舞演員，現在擁有不列顛哥倫比亞大學的群落生態學博士學位。 她的論文工作帶她去了不列顛哥倫比亞省和紐西蘭的溫帶雨林，在那裡她研究了小溪中無脊椎動物的群落相互作用。 Bondar 博士在 www.carinbondar.com 上寫部落格，在 Twitter 上使用 @drbondar，並且剛剛出版了她的第一本書《人性的本質》。 當她沒有沉浸在美妙的生物世界中時，她是一位忙碌的三個孩子的媽媽。