近百年来,由于人口的急剧增加和人类对资源的不合理开发,加之环境污染等原因,地球上的各种生物及其生态系统受到了极大的冲击,生物多样性也大受损害。有学者估计,世界上每年至少有5万种生物物种灭绝,平均每天灭绝的物种达140个,估计到21世纪初,全世界野生生物的损失可达其总数的15%—30%。《生物多样性公约》指出,生物多样性“是指所有来源的形形色色的生物体,这些来源包括陆地、海洋和其他水生生态系统及其所构成的生态综合体;它包括物种内部、物种之间和生态系统的多样性”。在漫长的生物进化过程中会产生一些新的物种,同时,随着生态环境条件的变化,也会使一些物种消失。所以说,生物多样性是在不断变化的。
人们所熟悉的课本上所讲的进化过程如同冰河运动一样缓慢,需要数千年才能见效,而快速进化是指几年或几十年内可能发生的河水泛滥般的进化变迁。而我们大部分人都忽视了进化———不是指人们熟悉的课本上所讲的缓慢进化过程,而是指快速进化。
在20世纪80年代,生物学家开始认识到,生物物种进化的适应过程之快可能超过了他们过去的想象。例如,科学家发现,加拉帕戈斯群岛的一个岛屿上有一种雀,嘴小的在雨水充沛的年份种群兴旺,因为小籽植物生长茂盛,而嘴大的则在较为干旱的年份占据优势,因为大籽植物成为主流:结果这种雀的嘴的大小快速地来回变换。
不过,快速进化并不总是坏事。人类已经在利用快速进化来让微生物发挥有益的作用。而且随着气候变化的到来,动植物都需要具有尽快适应的能力。生物学家已经发现,对于气候变暖以及因此造成的春天提前,有好几个物种作出的反应是提前迁徙或提前产仔。比如,艾伯塔大学的斯坦·布廷和他的同事们发现,加拿大育空地区的红松鼠产仔时间比10年前提前了18天左右。研究人员利用组织样本来确定每只小松鼠的出身,可以看出松鼠家族出生日期的变化情况。据此,他们计算出至少有13%的变化是进化的结果,而不是行为的灵活性造成的。
但这种进化的速度能否跟得上气候的空前变化速度?近日,加拿大哥伦比亚大学的贾森·维尔与托尔夫·赦卢特通过研究300多种南美与北美洲鸟和哺乳动物的基因图谱,发现这些物种存活于1000万年前,在对这些生物物种品种的比对中发现,各物种在气候适中地带的生物多样化要远远高于热带地区。显而易见,除非具有合适的基因,一个物种不可能进化到适应新的环境,而种群较大的物种具有这种基因资本的可能性大于种群较小的物种。这意味着被气候变化淘汰的可能是本已稀有的物种。
由于我国人口增长和经济发展的压力,对生物资源的不合理利用和破坏,生物多样性所遭受的损失也非常严重,大约已有200个物种已经灭绝;估计约有5000种植物在近年内已处于濒危状态,这些约占中国高等植物总数的20%;大约还有398种脊椎动物也处在濒危状态,约占中国脊椎动物总数的7.7%左右。因此,保护和拯救生物多样性以及这些生物赖以生存的生活条件,同样是摆在我们面前的重要任务。