張揚(yáng)
摘要:對于人類來說,自然生態(tài)系統(tǒng)仿佛是永恒不變的,除了人類活動或自然災(zāi)害的出現(xiàn),似乎草地和森林永遠(yuǎn)不會改變。縱觀行星歷史,變化也是生物多樣性產(chǎn)生的根源?;诖?,本文從多角度詳細(xì)探析生物多樣性的起源,闡述已經(jīng)創(chuàng)造并仍在創(chuàng)造地球豐富多彩的生命形式的動態(tài)過程。
關(guān)鍵詞:生物多樣性;自然選擇;基因突變
引言
人類居住的地球在45億年前還只是熔融狀態(tài)的球體,冷卻以后形成硬殼,水蒸氣凝結(jié)形成暴雨,雨水變?yōu)楹Q?,在?dāng)時是不含有氧氣的,且這種環(huán)境不適合生命存在,隨著化學(xué)反應(yīng)的演變,多種有機(jī)分子在海洋中形成,簡單的細(xì)胞慢慢出現(xiàn),生命開始出現(xiàn),有的生命形式也會利用太陽能制造分子,實現(xiàn)光合作用,進(jìn)而釋放氧氣,改變地球,少數(shù)存活下來的生命也是當(dāng)今生物多樣性的始祖。
1.生物多樣性的起源分析
光合作用可以作為生物多樣性的起源之一,除此之外基因和突變也是,遺傳機(jī)制確保了子代與親代之間的相像,與此同時與其他家族成員完成雜交,實現(xiàn)遺傳變異。可以遺傳的信息系統(tǒng)需要保持穩(wěn)定,保證指令在后代變化不會有曲解,結(jié)構(gòu)與功能可以不斷進(jìn)化,并適應(yīng)環(huán)境變化,成千上萬指令被包裝在性細(xì)胞中,信息被編碼存儲在DNA中?;蛲蛔円话銜l(fā)生在DNA微小差錯中,細(xì)胞復(fù)制時也會有小概率的誤拷貝,突變在DNA中會時常發(fā)生。
自然選擇,這是達(dá)爾文在一百年前提出的進(jìn)化概念,人們對遺傳有了新的認(rèn)識,生物繁殖出來的后代比實際需要多很多,不管是什么生命物種,可用資源是十分有限的,一般只有兩個后代能夠生存下去,子代之間的競爭無法避免,個體繼承的基因組合尤為關(guān)鍵。
遺傳變異及適應(yīng),這也是生物多樣性的起源,種的分布范圍經(jīng)常呈現(xiàn)出片狀或者零星狀的,規(guī)模之間差異巨大,例如真菌種群會在森林中分布,在不同樹木上遍布;蝴蝶種群也會在森林的各個地段遍布;魚類種群在海域中遍布生長,不同環(huán)境的生命種群,自然選擇形成的遺傳突變組合也會因為環(huán)境的不同而存在差異。在一片牧場中,草的形態(tài)對于它和其他草之間的陽光競爭是有利的,如果同一種草都生長在惡劣環(huán)境下,匍匐形態(tài)就是其遺傳突變,這種突變會對它們的生長有利,種群為了適應(yīng)環(huán)境更好的生存下去在遺傳方面做出調(diào)節(jié),這就是適應(yīng)。
物種形成與滅絕,隨著時間的推移,物種會發(fā)生變化,變化的同時會產(chǎn)生新的物種,不管是島嶼被海平面上升分割,還是火山熔巖流過,都會讓物種之間彼此隔絕,隔絕狀態(tài)之下,物種會獨自完成適應(yīng),隨著時間的推移物種之間的遺傳差異越來越大,如果因為環(huán)境的改變種群再次相遇,因為變異過大很難相互作為交配對象,甚至雖然可以交配,但是雜交后代很有可能是沒有生命活力的。滅絕有兩種形式,一種是氣候的突變,小行星撞擊地球,大陸板塊之間發(fā)生碰撞,災(zāi)難導(dǎo)致大量物種發(fā)生滅絕,就像恐龍的滅亡一樣;第二個滅絕形式不易察覺,物種會有來自周圍的挑戰(zhàn),無論是氣候,還是其他物種與之競爭,都很有可能導(dǎo)致某一物種的生存環(huán)境受到破壞,最終無法生存下去,慢慢的走向滅絕[1]。
2.決定生物多樣性的力量探究
不管什么時候,地球上生物多樣性的總量都由物種形成與滅絕這兩種對立力量左右,生物多樣性會受到以下幾個因素影響。
首先,氣候因素,大氣環(huán)流與大洋流是氣候決定因素,同時也是生物多樣性的決定因素,離赤道越近,越適合植物生長,植物豐富程度也會受到海拔的影響,因此生物多樣性在低緯度赤道地區(qū)最高,熱帶雨林植物生長態(tài)勢最好,兩極地區(qū)也就是南北極圈植被生長最差,這種規(guī)律會被氣流和洋流等特征改變,顯著的地理差異由此出現(xiàn)。地中海氣候具有極高的生物多樣性就是典型案例,熱帶雨林地區(qū),樹冠上陽光強(qiáng)烈,樹蔭下光照慢慢減弱,這種差異性會形成不同植物種類,這些植物也會有不同的生存環(huán)境。
其次,散布能力,新物種經(jīng)常在較小地理區(qū)域產(chǎn)生,隨后他們散布到各個地區(qū)增強(qiáng)生物多樣性,海洋內(nèi)的生物會遇到物理障礙的可能性比較小,例如大堡礁生物會被洋流帶到千里之外,植物種子會借助能夠漂浮的植被度過海洋,到達(dá)新的地區(qū)生存。微生物或小動物也會被強(qiáng)大的氣流卷走,可以飛行的昆蟲可以散步到更遠(yuǎn)的地方生存。相反,大型陸地生物雖然可以遷徙,但是會被海洋或者河流阻擋,很多無脊椎動物對生存環(huán)境的要求十分嚴(yán)格,幾公里的不毛之地就會阻礙他們發(fā)展。
最后,時間因素,一個地區(qū)的歷史生物多樣性會反映出這一因素,例如爪哇海的卡拉卡托島,1883年該島發(fā)生火山爆發(fā),留下來5千米長的無生命地帶,該地區(qū)生物多樣性基本是空白的,隨著時間的推移,生物再次出現(xiàn),被氣流攜帶而來的生物例如真菌和小型植物開始生活在這里,隨后雜草、樹木以及鳥類開始侵入島嶼,這一過程會需要很久。
為了提高生物多樣性,作為人類應(yīng)該對環(huán)境加以保護(hù),提高公眾保護(hù)意識與參與程度,以自身努力維護(hù)地球上現(xiàn)存的物種,關(guān)愛野生動物,保護(hù)植物生長狀態(tài),提高森林覆蓋率,讓人們的生活充滿綠色,享受綠色帶來的健康,結(jié)合實際情況,應(yīng)用科學(xué)技術(shù)作為保障,為生物多樣性保護(hù)貢獻(xiàn)現(xiàn)代化智慧[2]。
總結(jié)
總而言之,研究生物多樣性對我們了解生物發(fā)展和人類進(jìn)化歷史尤為重要,從中讓我們意識到人類的出現(xiàn)是經(jīng)過漫長歲月演變的,人類的膨脹是導(dǎo)致物種走向滅絕的因素之一,為此,作為人類為了維護(hù)生物多樣性,需要不斷保護(hù)生態(tài)環(huán)境,實現(xiàn)人與自然的和諧相處。
參考文獻(xiàn)
[1]常杰,葛瀅.生物多樣性的自組織、起源和演化[J].生態(tài)學(xué)報,2001(07):1180-1186.
[2]時意專.生物多樣性的起源[J].生物多樣性,1997(04):74-77.