「生物多樣性」的發展與變數

1992年於巴西里約熱內盧召開地球高峰會議迄今已超過182個國家與經濟體簽署「生物多樣性」公約，希望藉以保護地球上饒富價值的自然資源，及其間所蘊含驚人數量、高度歧異的動、植物種。但是「生物多樣性的真義為何？」、「我們擁有哪些的生物多樣性優勢？」、「失去生物多樣性有何後果？」、「如何維護生物多樣性？」及「生物多樣性的教育工作如何推展？」等疑問仍普遍存在世人的心中。時至今日，因為缺乏經費的關係，只有不到40個締約國實施保育的策略；相對地，人類也因著生活水準漸次提高，對生物資源的掠奪益發變本加厲。根據世界保育聯盟的估算，隨著棲地的瓦解或退化，超過800個物種已經消失、11,000個物種正面臨絕種的威脅。舉例來說，全世界擁有1,000多個香蕉品種，但由於跨國青果公司的要求，農人必須遵照指示實行單一栽培，此舉即可能導致香蕉品系歧異度的降低。除此之外，相較於十年前地球峰會時的景況，大量的基因食品（動、植物性）、複製人類與動物的挑戰充斥學界及市面，可能對人類造成若干潛在的威脅。如此一來，更為上個世紀末的「生物多樣性」保育思潮增添了許多未可知的變數。

美麗的大鳳蝶

青帶鳳蝶

從「生物多樣性」到「生物複雜度」

環境議題興起的鐘聲響起，我們所見所聞盡是生態系罹病、全球氣候變遷及「生物多樣性」喪失等噩耗。自然界所帶來的挑戰尚待研究學者作全面性、有系統的檢視。生物之間動態的網絡常是令人感到驚訝，端賴「生物複雜度」（Biocomplexity）的分析與探討才能解釋。但也因為自然界的因果常是非線性的關係且難以預測，生物間存在的複雜程度便不易藉由簡單的實驗研究加以釐清。不過，研究的契機仍不斷地崛起，故「生物複雜度」唯有透過科學家的努力及許多學門爭取時間、空間的研究來了解，以下是研究衍生的問題：

1. 生態系中的生物成員如何面對緊迫與如何去適應？

2. 在變動的環境中，生物具有適應與預知的能力？

3. 氣候變化如何透過營養的階層影響物種的分佈範圍？

4. 我們能否預測氣候對社會、經濟層面所引發的效應？

5. 物種、遺傳及文化上的多樣性如何影響整個生態體系的永續性？

以下透過幾個美國國家科學基金（NSF）進行補助的研究計畫與實證，來說明「生物複雜度」的研究趨勢：

【研究一】

1999年「生物複雜度」的第一個計畫著眼於微生物（包括藻類、原生動物、黴菌）與生物學、化學、地理學、物理學及社群之間的交互作用，嘗試去探索微生物結構與控制的複雜系統。其細項計畫可分為以下幾個部分：一、根瘤菌、植物及土壤資源在碳循環與營養傳遞的交互作用中角色的扮演；二、海洋的固氮作用與全球氣候的因果關係；三、共生菌的生態分析與其基因組織整合的研究；四、以細菌結合電腦模擬技術去定義、控制複雜度的發展演進（Michener et al., 2001）。

山蘇

螽蟴

【研究二】Pascual與同事研究的結果，顯示太平洋暖化（聖嬰現象-南方震盪，El Nino-Southern Oscillation，ENSO）與霍亂疫情的爆發關係密切，他們使用了精密繁覆的數理模式，套用於來自海洋學與人類流行病學的資料以求得其中的相關性。 

【實證一】萊姆病（Lyme disease）的爆發為何與橡實有關？事實上，是一個已經證實的確切例子。當橡樹結實纍纍時，鹿群會出現以之為食，鹿群踏伐時所抖落的扁虱便增多，促使萊姆病增加。科學家現在可由橡實的產量多寡，預測萊姆病爆發的週期。

【實證二】

    每年春天由美國密西西比河流入墨西哥灣的大量含氮化物所引起的一連串效應，影響海洋初級生產力的事實早已眾所皆知，其結果造成溼地與沿岸缺氧狀態的持續惡化。這個被稱為「死亡區域」的地方（dead zone）於90年代初期即已擴大，面積由5,454平方英哩增加至後來的7,700平方英哩，由Dr. Rabalais的陳述中得知，採樣船由這個泥濘不堪的河面延伸至墨西哥灣，收集不到研究所需的生物樣本，更遑論對「生物複雜性」做進一步的探討。所以，營養鹽的污染成為當今全球海岸敏感地帶的嚴重問題，便成了不爭的事實。Dr. Zedler又補充提到，近90﹪的溼地已被破壞，其餘的部分也正被戕害中，甚至在保留區內的溼地，也被道路與公共建設的擴張計畫所威脅。這些日漸形消的溼地「生物多樣性」，適可提供其他亟需持續評估一般及稀少物種區域的警訊。在其他加州含鹽溼地的研究報告中指出：「一旦物種消失了，多樣性便不容易恢復，實導因於棲地環境的惡化或關鍵物種間相互依存關係的瓦解。」此即「生物複雜度」是謂「生物多樣性」的延續提供一項明證（Dybas, 2001）。

月桃

以上所述，都說明藉由跨學科、領域的研究，跳脫了既有的思考模式，用創新的方法來探討「生物複雜度」，從難以捉摸又微妙精細的相互依存關係中探究資源永續發展的立論根據，更加說明了大規模的學科整合與打破單科學術研究藩籬的重要性。最後，透過了解「生物多樣性」的發展、「生物複雜度」的內涵及晚近美國科學界對是類議題的研究趨勢與具體方案，作為我國對相關研究與實務層面的工作規劃作一番省思。