我要说的这种濒危动物,
假如它在五十多年前灭绝。
就会从90后的童年回忆中,
删掉这样一幕生活场景:
零几年的某个暑假,十来岁的你,生了病,正坐在小区门口的诊所里,打着点滴。你感到郁闷,因为不能愉快地玩耍了,但你又感到一些欣慰,尽管不能出去跑跑跳跳,但你终于可以肆无忌惮地在诊所里看电视了,同时这个暑假周一的午后,还少了很多跟你抢遥控器的大人。
与上面这一幕生活场景息息相关的动物,
假如它提早灭绝,
你记忆中「安全的输液」
和「清晰的彩色电视」,
都将可能会不复存在,或变成另一副模样。
打入你体内的注射剂本身应满足无菌的要求,但仅仅是无菌还不够[3];
还要避免注射剂中含有某些
「会让你发热或产生其他不良反应」的坏东西,我们称之为「热原」。
在这些坏东西中,
比较重要的一个就是细菌的「内毒素」,
它主要来自革兰氏阴性菌,
是细菌细胞壁中的一种成分,
可引起机体发热、
导致内毒素血症等问题,甚至危及生命。
这时你可能要问了,刚刚不是说的无菌吗?
怎么又冒出来个细菌的「内毒素」?
这是因为内毒素是在细菌去世后,
才释放出来的;
同时内毒素还非常耐热,
100度的高温持续1个小时,
都无法破坏它。[4]
所以输液用的蒸馏水,
虽然经高压蒸汽消灭了细菌,
但细菌去世后所产生的
「内毒素」仍然不会被消灭。[4]
在鲎的价值被发现之前,
我们为了解决以上问题,
主要采用「家兔热原检测法」来检测这些「会让你发热或产生其他不良反应」的坏东西,以保证输液的安全性;
简单来说,就是把需要检测的样品注射给家兔,然后检测兔子的体温。[5][6]
但这个方法有很多的局限性,
而鲎独特的蓝色血液,
与研究它的科学家们,
为人类解决这一问题带来了新的光
(引自[2]):
自1968年Bang和Levin发现鲎血凝聚机制,并建立用鲎试剂检测细菌内毒素的方法以来,经世界各国研究人员的不懈努力,使其在药品的细菌检测内毒素中得到了广泛的应用和发展。该法凭借其简便、快速、经济、特异性强及灵敏度高等优点,逐步取代了近 80% 的家兔热原试验,现在各国药典已收载了凝胶法和光度法用于细菌内毒素检查。
同时,人类目前迫切需要的疫苗,
也与鲎试验密切相关(引自[7]):
内毒素鲎试验(limulus amebocyte lysate,LAL)已成为检测新疫苗热原性的标准方法。
鲎的视觉系统精妙且神奇,
是神经生理学和视觉仿生学的重要研究模型
(引自[2]):
鲎的复眼是动物界中最大的,长约 2 cm,宽约 1 cm。复眼中含有800~1000个小眼。每个小眼都是一个独立的视觉功能单位,都有自己的光学系统、感觉细胞和神经纤维。
科学家在对鲎眼的研究中,
发现了「侧抑制」现象,
由于这一机制,
鲎眼可以加强视觉图像的反差,
人们利用此原理,
设计出了清晰度更高的电视,
「侧抑制」同时也应用于
摄像、雷达、医疗实验等领域。[8]
(引自[8]):
通过个体感受器之间的相互作用,有选择地加强图像中的某些信息,而抑制另外一些信息,形成侧抑制。
(引自[9]):
侧抑制在图像处理中主要功能是:(1)可以检测图像的边框,突出边缘,增加反差;(2)抑制空间低频部分,相当于高通滤波器,这样很大的输入变化范围压缩到网络本身的动态范围之内,因而对均匀光照起到亮度水平适应作用,把亮度适应机制和边框突出机制结合起来;(3)对屈光系统所引起的缺陷的成像模糊进行补偿,使模糊的图像又重新变得清晰。
现如今鲎已被列入
世界自然保护联盟濒危物种红色名录(IUCN Red List of Threatened Species)。
鲎的数量减少当然与它的利用价值不无关系,但也因人类清楚它的利用价值,鲎才会被足够地重视起来。
那我们作为普通人,能够做些什么呢?
我想最简单的一点,就是不要去吃。
而且,吃鲎还有中毒的风险(引自[10]):
由于食其肉及卵,中毒症状常在进食后 1~6h 出现。其中毒症状轻重与食量多少有关。中毒轻者食下鲎 1h 左右感到头晕,随后呕吐。面部、颈部以及上肢出现块状皮疹,有痕痒感[2]。中毒重者,食后 1~6h 发生眩晕、呕吐感、头痛、口唇麻木、失语,服量多者,5h 死亡。轻者以胃肠道损害为主,重者以神经系统损害为主[2]。
鲎因其高利用价值而得到了我们的重视,
但其他的濒危动物呢?
人类是在这场名为「宇宙生存」的游戏中,
拿不到「说明书」的玩家。
没有说明书的我们,无法确定会不会还有某种濒危动物,具备和鲎相当、甚至超过了鲎的重要价值——
它们也许能治愈某种疑难杂症,挽救生命、
它们也许能解开生命未解之谜,点亮科学、
它们也许能启发新技术的诞生,造福人类。
未必要等到万世子孙那么远,
只要它们还存在,在可预见的未来内,
便充满了无限的可能。
拿不到说明书的人类,
依靠着自身前赴后继地探索,
才逐渐写就了
名为「科学」的半部「游戏说明书」,
这本说明书或许永远不会有写完的那一天,
但作为一个新手玩家,
我们应该对未曾了解的按键组合保持敬畏和谦逊,才能不会误触到「关机按钮」。
哈哈哈哈哈哈 这是一个非常不错的问题
如果濒危动物灭绝,对日常生活最大的影响应该是终极问题的答案将会变得模糊不堪——我是谁,我从哪里来,我要到哪里去?
濒危动物的保护一直以来都面临着公众的困惑——我们为什么要这样做?这个问题的答案也随着生物学和生态学的进步不断地发生改变。
上世纪60年代,生物学家们用“为了自然而保护自然”来回答这个问题,而随着生态学知识的进步,我们逐步在用“为人类而保护自然”来回答这个问题。事实上,我们更应该用“天人合一”来回答这个问题,人类并不会脱离生物圈存在,人类需要阳光、水和空气,它们同时也孕育了在生态系统中被称作生产者的植物和自养型生物,自养型生物利用太阳能,将无机物和成为有机物,进而为包括人类在内的动物提供了食物。而分解者又会把动植物产生的遗迹和遗体等分解,为自养生物的营养来源,这就是一个简单的食物网的概念。
在整个生态系统中,大家相互依存,环环相扣。在自己的生态位上扮演着不同的分工。每种生物都有独特的能力才得以在地球漫长的历史上留存,与今天的智人会面,并组成了现在的生物圈。
人类一直致力于建造一个封闭的简单生态系统来维持生存,最近成功的案例叫做“月宫一号”,这是优秀的人类空间生存解决方案,它从浩如烟海的现生生物中选出了合适的物种构建出完美闭环,解决了眼下的生存问题,把科幻变成了现实,这是人类成功利用生物多样性的典型范例。但是这种稳定的生态系统没有办法应对环境的剧烈改变。在我们生活的地球上,有数量巨大的物种依靠自己不同的行为方式构成了一个稳固并足以应付绝大多数波动的生物圈。在生态学中,这被称作抵抗力稳定性,当构成一个生态系统的物种越复杂,生物之间的关系越紧密牢固,其抵抗力稳定性也越高,能够应对的风险也越大。
而濒危的物种,就是生态系统最容易出现破口的位置。
上个月我去往香格里拉白马雪山拜访了滇金丝猴,它们是比大熊猫更稀少的动物,仅分布于金沙江和澜沧江间面积约2万平方公里的狭窄地带,现存种群数量约为3000只。是栖息地海拔最高的非人灵长类动物。在兴奋的奔跑过程中我出现了强烈的高原反应,而滇金丝猴却悠然地在树丛里荡来荡去,怡然自得。
滇金丝猴分布的海拔非常高,在2500-5000米之间,其特殊的仰鼻造型和香肠一样的红唇令人印象深刻。人类活动的加剧使得滇金丝猴的栖息地遭遇了巨大破坏,种群数量也在下降。然而滇金丝猴至少能够给出一个问题的答案——灵长类哺乳动物依靠什么能力可以在高海拔地区悠然生存,我们目前并不知道这个答案,但是我相信未来一定能够了解,谜底终会有揭开的时刻。我们并不清楚滇金丝猴体内是否存在着类似西藏人的EPAS1基因,还是滇金丝猴仅仅依靠其仰鼻的特性就可以适应低氧环境,当谜底揭晓时,我们应该会为人类应对高原反应展现一条新的可行道路。
一旦滇金丝猴彻底消失,其生态位的空置将会发生不可预知的变化,植物的生长可能会失序,滇金丝猴的主要食物松萝可能会更普遍地分布,这种树挂地衣可能会对植被产生危害,而既有植被在没有捕食者的压力下也可能会无序竞争。
我们目前对各种动物的了解依然非常少,依靠对飞行生物的观察,我们制造出飞机这种高效的通航工具,依靠对蝙蝠的了解我们设计出雷达并以此来确定飞机的位置。那么鸭嘴兽、鲨鱼、电鳐和电鳗等生物对电场的利用能力会不会启发我们对电场加以利用呢?
每一个物种都是一个活着的基因库,保存了巨量的遗传数据。例如格陵兰鲨是最长寿的脊椎动物,平均年龄高达272岁,我们不清楚原因。鲸鱼和海豚可以依靠声波沟通并且鲸豚的脑部沟回比人类更加丰富,我们也不知道原因。但是杂交水稻的成功部分归功于野生种质资源是无可辩驳的事实。我们应当好好保护这些物种。它们代表了未来的可能,可能用于药物,有可能用于食物,也许还会用于基因治疗。不仅如此,它们也可以让我们回看到历史。
各种生物在漫长的地球演化中学会了与人类并不相同的方式来与外界环境相处。它们各自拥有独特的能力来适应环境,并且在繁殖过程中产生了不同方向的基因突变,人类从灵长类中分化的原因和具体路径还尚未清晰。如果此时我们的近亲黑猩猩或者倭黑猩猩(它们都属于濒危物种)消失不见了,那我们将会以怎样的方式来回答我从哪里来呢?
灵长类动物的大脑在脊椎动物中是最特别的,只有灵长动物的大脑半球可以包裹小脑,个中原因也依然有待挖掘,这就需要我们对不同种类的脊椎动物进行对比,例如两栖类、爬行类、鸟类和哺乳类。而四足动物的起源被认为是另一种濒危动物——矛尾鱼。这种偶鳍有肉叶和骨骼的鱼类被认为是四足动物的祖先,而再往前看,四足动物由脊索动物进化而来,而研究脊索动物的模板生物文昌鱼也是一种濒危生物(虽然这尚未得到IUCN的认证)。
不同的物种对现有的环境给出了自己不同的答卷,智人看起来是当下地质环境的最优解,也占据了生态系统中的优势地位,但是智人的成功是如何做到的,我们依然需要对比其他物种的答卷来给出答案。其他物种面对环境的解决方案也能给当下的智人以启发来更好地适应环境,它们的能力也可以让智人参考未来在面临环境剧变时如何应对,例如蓝细菌依靠强盛的种群存活20多亿年,鲎和贝类依靠装甲躲过了生物大灭绝。
一旦失去了某些濒危的生物,对于生物多样性的打击是难以挽回的。物种多样性、遗传多样性和生态系统多样性都会遭遇到破坏。目前来看由于生物圈有足够多的物种和足够复杂的种间关系来构成其稳定的抵抗能力,而且一个生态系统的演变往往需要数十年的时间来观察,濒危动物的灭绝,对我们日常生活的影响目前来看很少有立即而直接的。但人类探索未来的思路和可能性会趋于保守,我们从青蒿中发现了可以治疗疟疾的青蒿素,利用野生作物的基因来改良农产品,利用仿生原理设计制作了现代化的设备。我们也会对各个物种进行详细的研究来确定其种族在地球上的历史。当每一种濒危动物消失,就意味着对物种对这个世界的回答少了一份,生存之路少了一条,未来的可能性在减少。
月初当我走过北京动物园澳洲动物区时,那里有一个笼子,挂的标牌是袋狼。
第一眼看到标牌,我无比兴奋地向笼子里面望去,空空如也的笼子让我变得清醒而失落,内心五味杂陈,想说点什么却有口难开,我想这就是濒危动物灭绝对日常生活造成的最大影响吧。
一想到这种动物灭绝了,就会想到它的生物进化历程无法确定了,想到围绕着它生活的物种会遭遇剧变。想着这一去即是永别,再也见不到了,想着我们再也没有办法了解它们在野外的样子了。
想着要挽回,却再也无能为力了。
的确,当前濒危动物的灭绝,不会对你的日常生活造成多大影响。
但如果每个人类都只谈日常,只谈当下,不谈未来,那么“明天”就是人类的灭绝之期。
我不是来和“濒危动物灭绝,灾难影响”唱反调的(相反我曾经做过一年的动保工作)。
濒危动物的灭绝,实际主要影响是两点:
就第一点来说,单纯濒危动物的灭绝,在整个生物演化史上来说,根本不算什么。甚至从长远的角度来说,濒危动物的灭绝,甚至不一定是负的影响。
整个自然演化史上,地球经历过五次大灭绝,其中自然因素的不可抗力的小灭绝事件,更是不计其数。
五次大灭绝,每一次灭绝的生物多达80%以上。
如果人类重临这些大灭绝事件,能保证不灭绝吗?
无数人类早就丧失了对自然的敬畏之心。
但又有多少人能知道,仅仅只是地球上现存的超级火山,突然来一次大爆发,便足以令全球90%以上的人口死亡。
人们提到动物保护或者环境保护的时候,总是说什么保护地球,保护环境,保护动物……
我尊敬那些长久以来,怀疑真心保护地球、环境、动物的同胞们。
但动物保护的真相,又是如何呢?
为什么会有可持续发展的概念?
20世纪以前,原油工业尚未发展起来,鲸鱼全部成了人类工业油脂的来源。
除了鲸之外,甚至还有海豹、企鹅。
人类原始的殖民扩张下,大海牛、大海雀的灭绝,仅仅只是冰山一角。
整个全球的生物量,都受到巨大的冲击。
人类当前的总能源,每年已经高达8X10^20 J,相当于26.7GT C完全燃烧释放的总能量。
而地球上所有动物的碳总量仅仅只有2GT C,野生哺乳动物的碳总量更是只有0.007 GT C,只是人类碳总量(0.06 GT C)的8.6分之一。
哪怕所有哺乳动物的脂肪,按照10%来算。如果原油工业没有发展出来,按照当前人类的能源消耗,只需要14分钟,人类就能把这些动物的油脂全部用光。
是人类及时止损了吗?
并不是。
人类从来没有什么良知发现。
仅仅是因为石油工业的大发展,人类有了更好的能源利用。
也正是因为用了不再开发动物油脂的理由,动物的呼声,才真正被人重视了起来。
人们回过头来,看着自己的恶行,这才开始不寒而栗。
然而人类传了几代之后,仅仅只剩下动保概念,早已经忘了人性之恶。
而另外一部分维持人性恶的一部分,则拿着动保概念长袖善舞,谋取各种利益。
但关键是,现在很多人心中的动保,都是纯感性的,根本不存在对大自然敬畏的动物保护。
当今现在的濒危动物,大部分都是人类造成的。
人对濒危动物的保护,不仅仅是对生态的保护,更应当是对人类自身存亡的一次次警示。
我不相信存在什么能令全人类“自发真心”世世代代保护的东西。
唯一能让全人类好好保护的,唯有能威胁人类生存的恶果。
爱的教育背后,永远不能抹掉“死亡”教育。
这不仅仅是对个体的“死亡”教育,而更应该是对整个“人类”的死亡教育。
至于第二点,基因的无价性。
基因工程上,人类的技术发展很快。
如果人类在未来要实现什么宏伟的生物计划,需要全面的生物演化图谱。
任何物种的基因缺席,都可能增加这个宏伟计划的指数级难度。
又或者某一种基因的表达,仅仅存在于灭绝动物的身上,人类找出表达的真正机制,需要活生生的相关动物。
这些举例,也仅仅是从现今的角度。
除了基因工程,未来的人工智能、仿生技术等等各方面的技术,都会高速发展。
没有人能预估到,灭绝的物种,究竟有多高的未来价值。
如果站在地球生物圈面前,每一个人类都只谈日常,只谈当下,不谈未来,那么“明天”就是人类的灭绝之期。
字面的理解就是濒临灭绝的动物,但怎么算濒临?
从野生动植物管理学角度讲,濒危物种是指《濒危野生动植物种国际贸易公约》(CITES)[1]附录所列物种及国家和地方重点保护的野生动植物。
下表列出截至2019年11月26日《濒危物种公约》附录所列物种的大约数量。
详细列表可以看下面网址:
而目前世界对濒危的动物的划分,主要有以下几个标准:
中国动物红皮书的物种等级划分参照了1996年版的IUCN濒危物种红色名录,1988年颁布的《国家重点保护野生动物名录》使用了两个保护等级,即一级保护动物和二级保护动物。
在这里介绍IUCN的标准:
IUCN对物种的濒危程度定义了8个等级:
灭绝、野生灭绝、极危、濒危、易危、低危。
这里的濒危指的是:一个生物分类单元,虽未达到极危,但可以在预见不久的将来,其野生状态下灭绝的概率高。
既然是快灭绝的动物,那数量一定是少得可怜的,几千的数量都算多了,对生态的影响远不及功能性动物,为什么要保护那些快消失的动物?让它们自生自灭不好吗?
你如果去查相关的资料,它们告诉你保护的理由大致有以下几种,用人话给大家讲讲:
这些价值看起来很虚吗?
短叶红豆杉(Taxus brevifolia),又名太平洋紫杉,它只生长在美国西海岸。按照IUCN的标准,这是近危的物种。
没人会认为这些树叶有什么用,又不能吃,跟垃圾没什么区别。但1971年后,研究发现,它的树皮中有一种可提取的物质-紫杉醇(Paclitaxel)-可以治疗卵巢癌、肺癌和其他癌症,是一种用来治疗多种癌症的化疗药物。
现在,它的批发成本每100毫克约为7.06至13.48美元 [3] 。
数不清的药物都是从植物开发出来的,还有很多未知的药物、未知的植物尚未开发,它们的其中一些就可能是濒危物种,甚至有些在我们科技能力跟上之前就已经灭绝了。你还能说这些濒危物种没价值吗?
上世纪 20 年代,美国政府下令驱除公园内的狼群以保护养殖户的羊群,当时人们无法预料狼群消失会引发生态问题。
毕竟,没有哪个物种以食狼为生。人们甚至认为狼群的消失对于公园内的其他动物而言是件好事。但事实证明,这是一个彻头彻尾的错误。
1926年,黄石公园里的狼彻底消失。
狼消失后,黄石公园里的加拿大马鹿大量繁衍。这些体重可达300千克的动物食量惊人,每头每天要吞吃7千克的草叶树皮。数目众多,它们对植被造成了巨大破坏,甚至导致森林退化,因为连小树苗它们也要啃。更糟糕的是,马鹿得以扩大自己的地盘。这就涉及到捕食动物的另一个作用:令其捕食对象产生恐惧感。
为避免被吃掉,后者往往在一些令它们感到安心的安全区域内活动,比如森林中茂密的林下灌木丛。狼群的威胁被解除后,马鹿侵占了整个公园,掠夺了其他植食动物的食物,驱逐了以树上落下的果实为食的啮齿目以及在树上筑巢的鸟类。
同时消失的还有生长在河岸上的柳树和杨树,它们因树皮和树枝被马鹿啃食而枯死。失去了树木根系的固持,土壤被雨水冲走。河流随之淤塞,变得越来越浅,鱼也越来越少。
由于缺乏建筑堤坝所需的树枝,有“动物建筑师”之称的河狸纷纷出走。没有了它们营造的“堰塞湖”,野鸭、青蛙和鱼类也没有了容身和繁殖之所。
最终,黄石公园不得不在1995年重新引进狼群。
斯坦福大学生态学家保罗 · 埃利希提出的“铆钉波普尔假说”:
在一架飞机(生态系统)中,所有部件都用数千个铆钉(种类)连接在一起。
如果每一位乘客都开始敲打铆钉带回家(导致一个物种灭绝) ,这可能不会影响飞行安全(生态系统的正常运作) ,但是随着越来越多的铆钉被移除,飞机在一段时间内会变得非常脆弱。
此外,拆除的铆钉也可能是关键的。机翼上的铆钉(驱动主要生态系统功能的关键物种)的损失显然比机内座椅或窗户上的铆钉损失更严重地威胁飞行安全。
人发现某种东西价值的时候,往往都是失去的时候。也许现在“没有价值”,那也只是现在看着没有价值。
“垃圾基因[5]”用来表示基因组中95%—98%的不编译任何蛋白质或酶的DNA,后来研究才发现所谓的垃圾基因并不垃圾。
2004年美国哈佛医学院的研究人员也在酵母基因组的垃圾DNA中,发现了一种名叫SRG1的新基因[6]。与其它基因不同,SRG1并不编码蛋白质的功能。但当这个基因开启时,它能透过阻止邻近基因的转录,进而调控临近基因的表现。而后有数百篇的学术研究,纷纷指出垃圾DNA具有不同程度,或增强或抑制邻近基因的调控功能。
濒危物种的价值也类似如此。哪怕有些濒危物种的生态位什么微小,但我们应该知道,生物系统中各种生物体的相对作用很少是静止不变的,随着系统的波动,小物种有时会变得非常重要。每个物种都是一个独特的遗传图书馆。我们的基因技术才刚起步,图书馆里的书我们可能只看了那么一小部分,还有很多未知的知识、利益等待发掘。
在大多数情况下,我们对濒危物种的生物学知识还不足以预测其灭绝的后果。你永远不知道在失去哪一个铆钉的时候,你会后悔,而这个后悔的代价可能是承担不起的。