生物多样性：陆地上与大海中

对于生物多样性，还有一个令人惊讶的事实，那就是陆地动植物的物种数量要比海洋动植物多得多。要知道，若考虑可居住容积，把最深的海和最高的山全算上，全世界有超过90%的可居住容积位于水下。可为什么如此广大的生物栖息地物种却更少呢？诚然，海洋生物的门有很多，海中有各种水母、蠕虫、甲壳动物、软体动物、鱼，还有能在海底找到的长得像植物的苔藓动物。生命起源于大海，所以我们能在大海中找到数量最多的古老动植物门类。绿藻、褐藻、红藻、硅藻和许多微生物都在大海中繁衍不息，这些生物门类本身就代表着最古老的分类。然而，最低生物分类等级的多样性，也就是种的数量，却不是这么回事。光昆虫一项就有约80万个确定物种，数目远超已确定的海洋动物的物种，而后者只有25万种。海洋生物学家辩称，海底还有许多未被承认的物种。这话没错，但我们也无需担心，因为这类海洋生物主要是仍在等着被确认的微生物。在本书中，我们主要还是会集中讨论体形较大的陆地生物的多样性和数量。

虽然陆地只约占地球总面积的29%，但科学家估计，全球超过一半的光合作用都发生在陆地上。光合作用就是指绿色植物、各种藻类和蓝细菌从阳光中获取能量，合成富含能量的碳水化合物和其他产物的过程。在陆地和水下进行的光合作用让全世界99%的生命有了持续的能量供给。能量是生命之源，不管你是细菌还是芭蕾舞演员，只要能量没了，生命就会终止。尽管海水储量丰富，海洋面积广大，但海洋环境中的光合作用能力有限。深海中光线不足，所以无法进行光合作用，而且许多水域中几乎没有养分。更糟的是，海底还有许多大大小小的动物等着吃掉那些进行光合作用的生物。此外，水下主要几种能进行光合作用的生物都是微生物，生命周期短，像海草、海带和大型藻类这样的植物并不常见。不管是蓝细菌还是其他微型藻类，都无法提供陆地上的草木所能提供的那种物质和养分支持。总的来说，海洋的生物量（某一时刻空间中所含生物体的总干重）在50亿—100亿吨，而陆地生物量却在5600亿吨上下。二者的巨大差距，正是陆地物种数量比海洋多得多的一个主要原因。据加拿大环境科学家瓦茨拉夫·斯米尔估测，现在的陆地植物量很可能是海洋植物量的200倍之多。

不过，研究陆地生物多样性，光考虑光合能力可不够。陆地生境从寒冷的极地到干燥的沙漠，再到常绿雨林，差别非常显著。它们中有热带海岸边的红树林，有沙漠边缘的荆棘植物群，还有各种森林和高山草甸。陆地生态系统的巨大差异性也会影响其居民生存竞争的激烈程度。如果生活在海底，你根本不用担心脱水，但这对大部分陆地生命来说是个很现实的大问题。同样，你在海底也体会不到温度的剧变，生存压力和生活在美国中西部大草原上的动物更没法比，那里夜晚温度会降到零下30摄氏度，白天却能高达40摄氏度。很明显，在陆地生活面临的挑战要比在水中多多了。同时，陆地本身的结构也各不相同，有肥沃的土壤，有软烂的黏土，还有干燥的沙子、坚硬的岩石。事实上，1克泥土本身就很可能是好几千种细菌的家园。

另一个致使陆地生物多样性增加的原因是陆地被广阔的大洋隔开了。这种隔离导致距离遥远的不同大洲上形成了各具特色的陆地生物群系。在海洋中，珊瑚礁中的鱼群也可能复杂多样，但它们很有可能游过上千里地去和另一片珊瑚礁内的同类进行交流。但这在陆地上是行不通的，很少有雨林生物能跨越海洋。刚果的热带雨林看起来好像和亚马孙雨林或者亚洲的雨林差不多，但你仔细看就会发现其中的动植物种类大不相同。有些陆地原本就有多种动植物，但在它们被大大小小的海洋隔离开来后，常常又会形成许多动植物新物种。

除了被海洋隔开的陆地能形成地理隔离，更大的陆地区域本身也可能存在隔离。如果你已经适应了生活在高山上，那你的后代可能很难到另一座遥远的山顶上去定居。如果你是一条生活在山脉西侧河水中的淡水鱼，那你的后代也很难跨过这座山游到山脉东侧的河里。地球上大概共有31000种鱼类，其中超过三分之一是淡水鱼，而淡水总面积却只占地球水体的1%。据估计，亚马孙河流域鱼类的物种数量很可能和整个太平洋里一样多！鉴于我们自己就是陆生动物，而且陆地生物本身的多样性如此丰富，在接下来的讨论中，我们将只着眼于陆地生物的多样性和我们自己的历史。

本书为我们阐述了一个简单的事实：随着历史长河的流淌，我们的地球变得越来越复杂了，地质环境、生命形态以及人类技术都在不断朝着更加多样的方向变化。在这本书中，我们将探索在过去40亿年的时光里，到底是什么力量将这部多样性的传奇史诗一直书写下去。

为了更好地理解地球生物多样性，我们会提出一系列问题。在第一章，我们会先去探索昆虫世界，看看它们为什么能在生存竞争中取得如此的成功。在第二章，我们要来解答细菌的相关问题，包括它们和生物多样性的关系，并由此展开，看看有细胞核的真核生物的出现为什么是生命史上的一大进步。这些问题看起来可能有点儿深奥，但生命本身就是复杂难解的，为了判明生命进化的动力，我们必须了解这些基本的历史。在第三章，我们将讨论推动新物种形成的原因。 接下来的第四章和第五章，我们会去调查全球不同区域的物种数量，寻找一般规律，尝试理解为什么在某些地区某些生物群的数量会异常多。在第六章，我们会解答一个疑问：如此众多的物种是如何生活在一起的。

从第七章开始，我们的视线将从当代生态学转到古生物学，探寻过去60亿年间生物多样性不断丰富的发展历程。在第八章，我们会讨论驱使生物多样性发展的原因。在第九章，我们来看看人脑这个自然界最复杂的器官。人类有了大脑，后来又和某些动植物形成了互惠的关系，于是就产生了文化的启蒙和进步。第十章将揭示人类在安顿下来，形成聚落后，是如何发展技术的。第十一章将回顾过去40亿年中人类逐渐称霸的历史。在本书最后一章，我们将探究人类技术的发展和人口数量的暴增是如何影响生物圈的（通常是坏影响）。

我们的旅程即将从这里开始，首先，让我们先来看看这个巨大而成功的六足动物家族：昆虫。 bmetZWbJWmZ0d5a8WUcd0j1FsiQ+zXvQj8l1aQyrKfKCOkHzroVJIi8k2s8TIV4c