生物多樣性Biodiversity

國立新竹教育大學應用科學系 楊樹森教授

圖：許志遠

     為了一條利用率不是很高的公路，青翠的山坡在一夕之間推平成一堆黃土，那些東西消失了？為了一個廠商不願進駐的工業區，數百公頃的海岸濕地被填成黃砂滾滾的沙漠，又消失了些什麼？為了幾立方米的木材或是栽培異鄉的水果，山岡上的原始林慢慢的消失在山脊上。為了更能浪費用水的理由，數百個大大小小的山谷在數月間淹沒在水平線下。為了以上諸多的理由，有些正當有些不正當，在開發的背後我們究竟損失了些什麼？簡單的說，我們損失了許多生物的多樣性。

什麼是生物多樣性？

      生物多樣性(Biodiversity)意指地球上的生物經過數十億年的演化之後，在目前所呈現的各式各樣的生命形態，這些生命形態由簡單的單細胞微生物至個體龐大的動植物，這些生命形態所具有的基因，及其所構成的生態系統均隱含在生物多樣性的範疇內。生物學家通常把生物多樣性分成三個層次分別加以研究，第一個階層是基因的多樣性(genetic diversity)，由微觀的分子生物方法討論族群內個體間基因組成的差異。個體組成族群，不同的族群構成物種，眾多的物種構成了物種的多樣性(species diversity)。由眾多的物種在不同的棲地中生存繁演，構成眾多的生物社會(biological community)，結合非生命的物理環境在地球的生界中而呈現多樣生態系統是為生態系統的多樣性(ecosystem diversity)。

基因多樣性

      同一種的生物生活在不同的區域，常因為地理上或是生態上的區隔造成許多不同的族群(population)，族群之間的基因遺傳因為交流的機會降低而具有一定程度的差異，即使在同一族群內個體之間的變異仍然存在。自然狀態下基因的多樣性來自基因的突變及生殖過程中基因的交換重組，能生存的基因在大自然的選擇之下被穩定的保存下來。一個物種或是個體所帶有的基因好比一個基因倉庫，每一個倉庫儲藏的物品均不會完全相同，任何一個倉庫消失意味者某些東西的消失。

物種多樣性

        美麗的世界繽紛的生命，物種多樣性所呈現的面貌豐富了我門生存的環境，隨者研究者觀察的角度不同，物種的多樣性常以不同的方法去表示，生態學家多以種類繁富度(species richness)及種類豐度(species abundance)來表示。所謂的種類繁富度，簡單的說就是定面積內生物種類數。種類豐度的計算則較複雜些，需要了解定面積內生物種類數之外，仍需先調查各種類之間的相對豐度。

        除了生態學家急切的想了解物種的分布及其豐富度之外，分類學家在觀察過無數的物種及個體之後，對物種的多樣性更能深切的了解，分類學家眼中的多樣性又多從系統發生(phylogenetic)及分類群之間的親緣關係著眼，從演化的角度去探討多樣性形成的原因及其未來的去向。

生態系統的多樣性(Ecosystem diversity)

      生態系統的多樣性泛指在不同生態系統中多變的棲息地及各種生態演替的現象。生態系統的多樣性不似基因多樣性及物種的多樣性有比較清楚的定義，因為生態系統本身即為多樣性物種(生物社群)的組合，兩者之間的界線並不明顯。

生物多樣性組成分子的價值

       繽紛的生命實際上很難去論斷其價值為何，因為存在本身就是價值。若由人類眼光去評價生物多樣性的功能，基本上可以從兩個方面出發，其一是與人類的生存相關的利益，其二是多樣性組成分子在生物圈中所扮演的角色，兩者之間又以前者最受人類的關注。至此為止，生物多樣性組成份子的價值大約可以歸類為：一、組成分子在生態系統中扮演的功能；二、生物資源的維護；三、對人類社會之貢獻。

組成分子在生態系統中扮演的功能

經由植物色素轉換的太陽能是地球表面唯一能持續儲存能量的方法，光合作用之後產生的物質支撐者整個生命體系的運轉，物質產生之後並非只有靜態的累積，絕大部分是在動態的循環中流動，能量是如此，水是如此，空氣分子是如此，其它各種物質也逃不過如此的宿命，在你我的身上甚至流動者數億年前恐龍身上亦曾流動的分子亦不足為奇。物質的循環經由每一種生命的參與方能完成，缺其中一者循環即中斷，試想地球上若缺少了真菌及細菌之類的生命，地球表面可能堆積者各式各樣生物的屍體。

生命之源的水在地表及大氣中流動，更在生命體裡流動者，沒有水就沒有生命。大量的含鹽的海水支持者海洋生態系，少數的淡水在陸地上滋潤者陸地上的生命，當然包括人類在內，水分子在海面蒸發之後由大氣帶入內陸，降雨之後重新進入陸域生態系。綠色的植被覆蓋者地表，截流住的雨水順者枝幹而下，免除土壤的沖刷流失，綠色植物在雨季大量吸收表水降低徑流及洪水，在旱季慢慢的釋出供應水源，形成一個龐大的水源緩衝器。綠色植物的根系發達，在各種環境中將岩石變成土壤，在濕地及森林底層糾結的根系更是天然水源最佳的淨化器，對污染物有吸收分解的功能，海岸林帶及紅樹林區沉積的細小顆粒，降低陸地輸出對海洋生態的衝擊。綠色植物葉表吸收二氧化碳行光合作用產生有機物質，同時降低溫室效應穩定氣候。

    總的來說，組成分子在生態系統中扮演的功能有1)保護水源﹔2)形成及保護土壤﹔3)物質的循環及儲存﹔4)污染物的吸收及分解﹔5)穩定氣候維持生態系的穩定﹔6)應付突發事件能力。

生物資源的維護

生物多樣性是人類所擁有卻是最不被珍惜的資源，打從人類開始懂得農業畜牧開始，許多的物種開始被人類利用作為食物，而新的利用方法仍持續的被發現，以Zea diploperennis為例子，這種多年生的野生玉米，具有良好的抗病基因，若將之轉殖到培育的玉米(Zea mays)身上，能使全球的玉米增加數十億美元的收入。生物多樣性所提供的藥物醫療者中國人數千年的病痛，即使是西藥也不乏由野生動植物提煉的製劑，阿斯匹靈是全球使用最廣的藥物，是歐洲合葉子(Filipendula ulmaria)提煉的柳酸與乙酸作用產生高效率的止痛劑(乙醯柳酸)，其它如紫杉醇、長春鹼(vinblastine)常春新鹼(vincristine)的抗癌效果均為受人矚目的發現。雖然人造纖維可以生產許多的生活用品，可是仍然無法完全取代天然纖維及木材等在生活上的各種應用，尤其是第三世界的許多居民，仍然靠木材取得生活所需的熱源。經濟上的園藝栽培的種源又多取於野外，多樣性愈高則能培養出更高經濟價質的作物。

    歸納而言，生物資源的維護的貢獻有1)食物的供應﹔2)醫藥資源﹔3)木材及天然纖維的供應﹔4)園藝應用﹔5)未來應用—未知。

對人類社會之貢獻

生物多樣性對人類社會的貢獻可以歸納為：

1)研究及教育：多樣性的生物提供了無數的研究題材，深入生物學門的每一個領域中，在這個蘊藏知識的寶庫中探索，千百年來所累積的知識則成為教育下一代的最佳材料；

2)遊憩：結合物理環境及繽紛的物種，提供人類閒暇最佳的遊憩資源，從小公園到國家公園，多樣性的生物是缺一不可的組合；

3)文化發展：許多的文化發展均伴隨者當地的生物物種而演化。例如，漁村文化會隨者魚類的消失而沒落，山地狩獵文化也會隨著當地狩獵對象的滅絕而沒落；

4)其它。

結語

暴力的自然、強韌的生命。在暴風雨過後，許多損傷的生命會慢慢的自行復原，一段時間之後又回復至原來的欣欣向榮。但是，再強韌的生命也禁不起人類故意而無情的摧折，物種滅絕的速度也隨者開發的動作而快速增加，另一方面環境保護者則大聲疾呼保護物種，增加生物多樣性。

        環境保護的工作並非玄妙冥想所創造的名詞，因為每一個關心此一問題的個人，面對當前的環境問題，在釐清前因後果都能找到共同的立場，人類不能獨立於生物界而存活下去，一個好的環境倫理不但要能保持自我及物種的健康自由，還要接近我們所誕生的世界，那一分對生命熱愛的真誠。

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