顶级食肉动物濒临灭绝
也许生命最令人惊奇的事情是，它用很少的材料创造了丰富和多样性。所有生物的生物圈只占整个地球总质量的十亿分之一。这些生物分布在1公里高的土壤，水和空气空间中，面积约为5亿平方公里。假设我们认为世界是桌子上普通地球仪的时代，而我们用肉眼看不到生物圈的丝毫痕迹。然而，生命被分为数百万个基本单位 - 物种，每个物种在整个生物圈中都有独特的功能，并且依赖于彼此的嘴唇。
《多彩人生》，作者：爱德华·威尔逊，金恒译，中信出版集团2021年5月版。
从另一个角度看微妙的生命，你想象你以平静的速度从地球中心向上移动。在最初的12周里，你穿过焚烧炉的灼热岩石和岩浆，没有一点生命。再过3分钟，你将离开地面，你有500米的路程，你会遇到第一个生物，一种依赖营养物质的细菌，这些营养物质从地下渗入地下深处。然后你冲出地面，花10秒钟瞥见多样化的生命，数百万种物种，微生物，植物和动物在平坦的视野中。半分钟后，视图消失了。两个小时后，只有一个微弱的影子，只有一个人坐在一架装满大肠杆菌的飞机里。
生命的象征是：生命在无数生物之间挣扎，追求随时会逐渐消失的微弱能量，空虚而空虚。生命只能使用撞击地球表面的太阳能量的10%，这是绿色植物使用光合作用捕获的部分。这部分自由能，通过食物网从一个生命到另一个生命，然后急剧下降。
当光合作用捕获的自由能约为10%，传递给以植物和细菌为食的毛毛虫和其他食草动物，然后传递给蜘蛛和其他低级食肉动物时，这种自由度可以再降低一倍，即只有原始的百分之一。其中百分之一是为刺猬以及其他以低级食肉动物为食的中间食肉动物保留的。因此，被推到顶级食肉动物，顶级动物只被寄生虫和食肉动物食用，顶级捕食者包括鹰，老虎和大白鲨。自然界食物网中的顶级生物，总是庞大而稀有，依赖于生命可用能量的一小部分，因此永远处于灭绝的边缘。当生态系统恶化时，他们是第一批受害者。
照片 电影"虎哥和虎哥"（2004）。
通过观察食物网中的两个层次的物种，我们可以快速从生物多样性中学到很多东西。第一个是能量金字塔。众所周知，这是能量流动明显递减的节奏，即太阳照射在地面上的一些能量，被金字塔底部的植物使用，然后转移到金字塔顶部的大型食肉动物身上。第二个金字塔由生物质（即生物的重量）组成。
当今生物世界的重量大多是植物规模的，第二大的是腐烂的动物和其他分解的生物。这些分解的生物体（包括细菌，蕨类植物和白蚁）耗尽了储存在生物体残骸中的最后一滴能量，并将其分解成营养化学物质，并在食物链交换过程中将其返回植物。在高于植物的每个水平上，其生物量依次减少，这种现象在食肉动物的食物网顶部停止。食肉动物极为罕见，只要能在野外看到，就永远不会被遗忘。
让我再次强调，没有人会看麻雀或松鼠，至于蒲公英，没有兴趣看它，但遇到游泳的蜻蜓或美洲狮是千载难逢的体验。这不仅是因为它们体型庞大或凶猛，还因为它们确实是稀有的生物。
乍一看非常无序的海洋生物质金字塔实际上是一个倒金字塔。
虽然光合作用生物捕获了几乎所有进入海洋的能量，并且这些能量在每一步中损失了90%，但是当它们的总生物量仍然低于食用它们的动物时，这种相反的情况怎么会发生呢？答案是，光合作用不同于传统的陆地植物。它们是浮游植物，单细胞藻类，小到微生物，漂浮在海水中。太阳能和浮游植物产生的原生动物比陆地植物丰富得多，浮游植物的生长、分裂和死亡速度极快。
洋流中的小动物（或动物纲领动物），特别是基座和其他甲壳类动物，以藻类为生。它们捕食大量的浮游植物，而不会耗尽海洋中的藻类进行光合作用。反过来，动物园飞机捕食较大的无脊椎动物和鱼类，而这些无脊椎动物又被较大的鱼类和海洋哺乳动物（如海狗和海豚）捕食，其次是金字塔顶部的食肉动物，如虎鲸和大白鲨。正是由于这种倒置的生物质金字塔，海洋的水域是如此清澈，以至于你可以看到游泳的鱼穿过大海，而看不到绿色植物（藻类）。
物种的概念对生物多样性的研究极为重要
读到这里，最有趣的问题来了。由于生物多样性，地球上较大的生物创造了能源和生物质金字塔的上层建筑。生物多样性是由什么组成的？老派生物学家长期以来一直渴望一个可以分解，描述，测量和重新组装多样性的微小单位。让我尽可能地强调这个话题，就好像西方科学是建立在努力跟上对原子单位的成功追求之上的。理论和原理可以以原子单位推导。
科学知识由诸如"原子"，"亚原子粒子"，"分子"，"生物"，"生态系统"和许多其他单位（包括物种）等词语来表达。一个将所有单位维系在一起的高度抽象的概念是一个系统，它设想了各级组织。原子和原子合成结合细胞核，线粒体和其他细胞器的分子，这些细胞器又汇聚成细胞并成为组织的一部分。在这个层面上，器官，生物体，群落，群落和生态系统是向上形成的。相反的程序是将生态系统分解并分解为种族群体，这些群体是下面的社区和有机体，然后向下。
照片"老虎的复仇"（2014）。
科学理论和实验分析都是基于假设的，人们相信复杂的系统可以分为更简单的系统。因此，对自然单位的追求，就像亚瑟王寻找圣杯一样，让科学家们努力工作，直到他们找到答案并拥有一生的乐趣。那些发现裂缝并发现构成自然的较小单位的人以其科学而闻名。
因此，物种的概念对于生物多样性的研究极其重要，这是系统生物学（圣杯）的最终目标。没有自然单位，如物种，大部分生物学将从生态系统到生物体失控，就像自由落体一样。这等于承认"实体是不规则的变化，没有规范性限制"的概念。例如，ulmus ara，Pieris rapae，智人，是明显的实体。由于自然物种较少，生态系统只能用最笼统的术语进行分析，只能用粗略和模棱两可的词语来描述生态系统中的这些生物。生物学家也会发现很难比较两项研究的结果。例如，对果蝇的研究是现代遗传学的主要基础，但是如果没有人能说出果蝇的类型，我们怎么能评价成千上万篇关于果蝇研究的论文呢？
生物物种概念的本质是："在自然条件下，一个族群内的物种具有自由交配的生殖能力。"这个定义的概念很容易被朝鲜来阐述，但也有许多例外和问题。所有困难的问题都说明了进化生物学本身的复杂性。
我的观点是，虽然圣杯有点划伤和褪色，但它仍然是我们所拥有的，圣杯就在架子上。我必须立即附上一句话，并非所有生物学家都接受这种生物物种的概念作为生物多样性的基础。它们依靠基因或生态系统作为生物多样性发挥作用，或者满足于非管制的一般概念。我不认为科学家是对的，但无论如何，我会很快回到我面临的生物物种概念的困境，并解释他们的疑虑。
动物园里有老虎和狮子。
狮子和老虎会在自然环境中相遇吗？
让我接着谈谈生物物种的广泛概念。这个宽泛的概念，至少目前，被大多数进化生物学家所接受。首先要注意定义中的前提条件："在自然条件下"，即从两只捕获的动物，或庭院中栽培的两株植物中，产生的杂交种不能归类为单一物种的个体。
老虎。丰富多彩的生活插图。
提格隆就是一个著名的例子。动物园管理员多年来一直与老虎和狮子交配，狮子的父亲是老虎，母亲是狮子（liger的父亲是狮子，母亲是老虎），但这除了解释了狮子和老虎的遗传性质外，与其他大型猫科动物相比更接近，其他意义是有限的。问题仍然是，在自然环境中，狮子和老虎相遇时会交配吗？
今天，这两个物种在野外并不相遇，它们被不断扩大的人口推向了旧世界的不同小区域。狮子生活在撒哈拉以南非洲，这是印度西北部吉尔森林的一小部分。老虎是在从苏门答腊岛北部到印度再到西伯利亚东南部地区发现的少数濒危物种之一。在印度的吉拉森林地区没有发现老虎的踪迹。乍一看，似乎不可能验证生物物种是否会在自然界中自由交配的概念。但除此之外，因为从历史上看，这两种大型猫科动物的栖息地覆盖了中东和印度的大部分地区。如果我们能够理解历史上发生的事情，我们也许会找到答案。
在罗马帝国的鼎盛时期，北非是一片肥沃的大草原。当时，北非的迦太基人可能会在树荫下前往亚历山大，士兵带着大网和长矛，或者他们可能会在从迦太基到亚历山大的长途旅行中将狮子猎回亚历山大市，参观动物园和竞技场战斗。几个世纪前，狮子仍然很茂盛，足迹遍布欧洲东南部和中东。它们可以在阿提卡的森林里吃人，也是亚述国王的猎物。狮子向南传播到印度，当英国在19世纪统治时，它们仍然数量众多。
老虎的分布，从伊朗北部，东部穿过印度，北部到朝鲜半岛和西伯利亚，南部和巴厘岛。没有记录老虎狮子或狮子在两种大型猫科动物的共同栖息地。特别是在印度，有证据表明，英国统治印度有100多年的狩猎记录。
虽然这两只大型猫科动物在历史上在地理上是相似的，但我们对狮子和老虎无法在自然环境中交配和繁殖有很好的解释。首先，它们更喜欢不同的栖息地，狮子大多在开阔的大草原和大草原上，而老虎则留在森林里。当然，这种困难并不是经过深思熟虑的。其次，合作伙伴的选择一直有很大的不同。狮子是猫的唯一社会群体，他们生活的中心是母狮和狮子幼崽的影子。当狮子幼崽成熟时，它们会离开出生地，通常与其他狮子兄弟或狮子兄弟配对加入其他狮子。成长中的雄狮与母狮一起狩猎，由母狮领导。
老虎和其他猫（狮子除外）一样，喜欢独处。雄虎会散发出与狮子不同的尿液味道，这可以用来用靠近他的老虎来标记它们的领地，而雄性老虎在交配季节只暂时留在雌虎身边。总之，似乎没有机会相遇和相处更长时间，因此没有机会生下一代。
任何生物物种都是一个封闭的基因库，一簇不与其他物种交换基因的个体生物。这种分离进化出显示物种特征的遗传特征，这些特征占据特定的地理区域。在同一物种之间，没有一个个体和它们的后代可以有太大的不同，因为它们必须有性生活，将他们的基因与其他家族混合，并且几代人，同一生物物种的家园将被保持在一起。祖先和它们的继任者，如链条，在一致的大方向上共同进化。
本文选自《多彩人生》，相比原文进行了删节修改，副标题为编者添加，不是原文全部。由出版商授权出版。
原作者爱德华·威尔逊
何浩摘录
编辑：于神轩
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