地球-我们输不起的实验室 作者:斯蒂芬·施奈德-第12章
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滦纬傻牡河熳畛跏侨狈ι模芸炀陀兄参锖投锼孀欧缋吹降河熘喜⒖挤敝常ɑ蛘咴俸罄矗钤诖咨瞎矗拖裼懈叨绕苹盗Φ陌哧荼�20世纪80年代从欧洲侵入北美水域那样）。
岛屿与新迁徙过来的物种的源地（例如大陆）越近，该物种就越容易在这种旅行中生存，因此它们在岛屿上的数量就越大。这称之为“距离效应”。岛屿的面积越大，不同的物种可以生存的地方或生态位置就越多。此外，较大的空间允许较多的个体，因此较多的物种将具有基于长期生存所需要的最小限度之上的总体数量。这些机制合起来构成“面积效应”。换句话说，岛屿越大，物种的数量就可能越多。最后，如果气候、火或者其他威胁等所有外部因素（生态学家叫做“干扰因素”）保持稳定，就建立了一个动态平衡，即岛屿上已有物种的灭绝速率为外部新物种的到来所平衡。平衡意味着在这种情况下多样性保持不变；而动态则意味着物种的名单随时间发生变化。
1963年，罗伯特·麦克阿瑟（Robert MacArthur）和爱德华·威尔逊（Edward O．W 沏。n）用这些思想和大量资料建构了一个理论，这个理论是今天预言砍伐森林这样的全球变化活动怎样减少生物多样性的主要工具。这个被称为岛屿生物地理理论，对说明人类对生命与气候共同演化的40亿年的地球自然史的影响，具有非常深远的意义。这个理论在生态学家和盲目追求发展的人群之间激起了愤怒的对抗，前者用理论去证明人类应该减慢他们对自然的影响，后者不是无视非人类的自然的价值就是攻击这个理论是夸夸其谈。哈佛大学的爱德华·威尔逊在其得奖著作《生物多样性）｝（The Diversity of life）中解释了他们的理论是怎样产生的：
我们注意到世界各岛屿的动植物显示了岛屿面积与其生存的物种数量之间的一致性关系。岛屿面积越大，物种越多。古巴的鸟类、蛇类、植物和其他生物的种类比牙买加的要多得多，而牙买加的动植物又比安提瓜的多。这种关系差不多到处都可见到，从英格兰岛到西印度群岛、加拉帕戈斯、夏威夷、印度尼西亚群岛和西太平洋，它什1都遵循一个始终如一的算术规则：面积每增加10倍，物种数量（鸟、蛇、草）就接近增wl倍。以世界上的陆地鸟为实际例子。一个1000平方千米的岛屿大约有55个种类，而一个1万平方千米的岛屿，则有2倍那么多的种类即10O种。更准确地说，物种数量是按面积一物种方程增加的：S一＊”。这里A是面积石是物种数量，C是常数，指数Z是一个二级的取决于生物类群（鸟、蛇、草）的生物学意义上的常数。Z的价值还取决于群岛是接近源地（像印度尼西亚群岛那样）还是远离源地（如夏威夷和西太平洋的其他群岛）。
这种关系在该书出版以来的30年中，已被加州大学洛杉矶分校的贾里德·戴蒙德（Jared Diamond）等生态学家，针对数十个不同大小的栖息地做过数十次的检验与再检验，发现差不多所有的案例都证明了这个基本公式，只是Z值有微小的差异。
威尔逊和其他的生态学家已经运用物种一面积方程，推测如果未来几十年人类发展引起岛屿森林面积减少，那么可能会丧失（被迫灭绝）的物种的百分比将是多少。威尔逊解释道：
在栖息地面积减少时，灭绝的速率就上升，并持续高于原来的基础水平，直到物种数目从一个高的平衡下降到一个低的平衡。要使结果比较明确的粗略方法是，当面积减少为原来大小的十分之一时，物种的数量就最终下降到原来的一半（实际上非常接近在自然界经常遇到的数目）。士。果雨林的破坏以现在的速率持续到2022年，那么现有雨林的一半将会消失。这将引起物种灭绝的总量在10％到22％之间。
依据威尔逊岛屿生物地理理论推测，每年将有多少物种灭绝呢？为了估计这一点，我们首先必须估计地球上一共有多少物种？今天相对于过去有多少正在灭绝？各种物种在不同的群落中的重要性如何？牛津大学的生态学家（曾经当过英国首相科学顾问的）罗伯特·梅（Robert M．May）多年来一直在试图回答这些问题：
出于在过去的知识社会中根深蒂固的难以理解的理由，我们在回答这些问题方面所取得的进展是惊人之少。标准版的林耐著作出版的时间是1758年，它可以看作是记录地球上生物多样性的简单而真实工作的开始。从牛顿基于几百年来有关行星运动和星表的记录信息，给出引力定律的分析性和预见性知识以来，已经过去了整整100年。由牛顿与林耐之间的这种滞后标志出来的遗产仍然伴随在我们身边。今天我们对恒星的分类学所知道的东西（以及所花费的时间），仍然要比有关地球生物分类学所知道的要多。我什1对宇宙中原子的数目已经有了较好的估计（这是一个难以想象的成就），但对与我们一起分享地球的动植物物种的数目，却没有获得相应的成功。
尽管生态学家竭力呼吁要重视调查自然的多样性（某些政治家和那些不想了解他们的私人属地有多少物种生存的土地所有者，以同样强烈的程度，要求撤销政府为弄清全球生物资源而设的基金），科学家确实已经对生物多样性做了大致差不离的估计。威尔逊认为仅是对雨林的保守估计就有1000万物种。假定现今森林毁灭的速率大于每年1％，运用由岛屿生物地理理论建立的物种一面积公式，威尔逊作出的“乐观估计”是每年有7．7万物种灭绝，每小时不会低于3种。通常，灭绝速率是每年每百万现有的物种中，大约会有一种灭绝。因此，他断言：“人类活动在雨林方面，仅是减少面积就使物种灭绝增加了1000到1 倍。显而易见，我们正处在地质史上一次大灭绝发作的进程中”。生态学家这些估计卿便是没有包括其他全球变化的干扰）的令人震惊的意义是显而易见的。一个决心增加自身数量和经济水准的物种（人类），有权继续这种不知不觉的，或者是故意的行星级别的屠杀吗？或者，人类应该使用我们已经进化的推理和感知能力，会停止我们的脚步，估量我们行为的结果，使我们整体上少一些破坏性吗？或者，尽管缺少普遍的政治支持，人类应该重新思考那种把人类数量和经济的增长，置于差不多所有其他竞争价值之上的全球规模的价值系统吗？只要这些含义对于某些人的经济利益或世界观是不利的，对于赋予人类发展比保护自然具有更高伦理价值的我们这个文明的整体嗜好是不利的，或许我们就不应该奇怪：为什么某些满足于传统经营生涯和以人类为中心价值的人，要煞费苦心地怀疑，那些为由人类引起的生物灭绝危机而忧心忡忡的人的科学与价值。
资料导向的经济学家与理论导向的生态学家
虽然要冒着夸大成见和创造某种错误的两分法的危险，但我仍然断言，与生态学家相对的是自由市场的传统经济学家。后者通常坚持认为，过去的资料而不是理论才应该成为预言的基础。日内瓦大学的自然哲学家雅克·格林尼伏尔德（JacquesGrinevald）曾经向我指出：“虽然现代经济学强调资料导向，但实际上，其传统恰恰是一门理论导向的社会科学”。不管他们的专业演化如何，这种资料导向的分析家蔑视任何缺少资料的理论。关心变化之原因的生态学家虽然也用资料，但主要是用它们来发展和检验理论；然后他们用理论去预言变化。
然而，如果从过去资料中推出的某个规则没有恰当地反映未来可能起作用的机制，相反只是一个反映过去主导机制的简单外推，那么这个规则的预言技术是要受到怀疑的。如果未来的情形很可能与过去非常不同的话（例如承受空前的全球变化的干扰），那么就尤其如此了。此外，即便是收藏了许多过去历史资料的图书馆也可能缺乏对未来有效洞见的规则，除非用来预言的规则，代表了在与过去明显不同的条件中能起作用的机制。
所有负责任的生态学家都承认，无论关于物种数量还是关于现在的灭绝速率都存在令人恼火的不确定性。他们理解，他们的希望无休止地因为社会对改变这种资料不足的统计活动缺乏支持而落空。然而，所有优秀的科学家都知道，要预见未来，就需要一个关于系统如何运行的、包含有或至少代表因果机制的规则。大多数科学家同意资料导向的经济学家所说的，这类规则需要尽可能多地从系统过去的行为中导出并得到检验。由马里兰大学工商管理学教授朱利安·西蒙（Julian Simon）领导的理论导向方法的反对者，不喜欢森林生物多样性危机所包含的意义，如果它们威胁到个体主动性和经济增长的话。他们直接向岛屿生物地理学进行挑战，认为它是一个有不能容忍缺陷的理论。他们认为，根据物种一面积曲线得出的任何推断都是应该抵制的。他们指出，19世纪北美东部的森林有大面积的减少。他们说，运用岛屿生物地理理论和物种一面积公式，在那个时期或自那个时期以来，当地鸟类中应该有200多种本地鸟类灭绝消失（但实际上却并不是这样）。
是没头脑的思想吗
田纳西大学生态学家斯图尔特·皮姆（Stuart Pimm）和康涅狄格学院的罗伯特·阿斯金（Robert Askins），就有人用美国东北部鸟类灭绝作武器，批评岛屿生物地理理论本身，进行了详细的分析。首先，皮姆和阿斯金提到，你不能用居住在美国东北部的所有220种当地鸟作计算的依据，因为只有大约160种真正属于东部森林，其余的则居住在草地、沼泽和其他的开阔地。第二个问题是有多少森林被砍伐掉和用在物种一面积公式中的合适比例是多少。他们提到，森林砍伐是从16世纪开始波状递进地从近东海岸内陆向密西西比河推进的，至今已没有留下多少面积森林未被刀斧碰过。然而，这两位生态学家认为，像批评者那样，在物种一面积公式中，使用300年间被砍伐的森林总量则是不合适的，因为这不是从过去资料中得到这些公式的合理演绎。
当树木被砍下来运往西部时，并非所有被砍伐的陆地都是空空如也。相当部分的陆地可以再生。与此同时，来自被砍伐地区的野鸟可以飞向剩下的森林地带，或者到砍伐地遗弃后再生的新的森林地区居住，这种情况在20世纪特别明显。用他们的话说，“即便是19世纪后期和20世纪早期森林砍伐的高峰期，也有一些大的森林避难处为森林鸟类提供住所。1920年后，暂时性森林的数量在东北部和南部有稳定的增长。”
但是，这不是他们对社会科学家错误地企图嘲弄生态学家的主要批评。相反，这是一个更为基本的对知识理解问题。针对东部森林少量灭绝（即便是无意识）的批评者，实际上是在谈论全球灭绝即物种从世界上永远消失的问题。生态学的岛屿理论不是从世界范围，而是从特定岛屿或栖息地区的资料归纳推理而得出的。它预言的是“局部灭绝”而不是全球灭绝。因此，皮姆和阿斯金提到：
即使美国东部森林全部被砍伐掉，这160种鸟类的大多数也不会从全球灭绝。许多鸟种活动领域非常广泛，比如说它们那种横跨整个相对无干扰的加拿大北方森林的分布，不会因其他地方森林的丧失而受到伤害。160种鸟类中的某些分布特别广泛，以致即使北美、欧洲、亚洲的所有森林都被砍伐掉，它们也不会全球性灭绝。关键的差异是在全球灭绝与局部灭绝之间。
要纠正这个问题，就必须在这个理论所依据资料的范畴来考察，即在局部区域内使用该理论。因此，用物种一面积公式研究的合适鸟类，在这里就是那些仅仅居住在东北部，即那个地区特产的鸟类。皮姆和阿斯金总结说，加上已知灭绝的4种鸟类，灭绝以前被认为是东部森林特产的鸟类估计为13种到28种之间。一可能的灭绝率在美／13（约为31％，如果严格地定义东部森林鸟类）到4／28（约为14％，如果加上一打或更多个在东部森林有75％活动频率的鸟类）之间。”
请注意，如果要正确地使用和检验科学公式，所需要的就不是数据本身，而是合适的数据类型。批评者也使用“数据”，但却是以一种科学上不合适的方式使用这些“数据”。这使我想起一个卡通片：在一个小镇的外边有一个路标，有关该镇的海拔高度、人口、建立时间的数据都列在这个路标的一条线上边，而位于这条线下方的则是这三个毫无联系的数目之和。看来这些并不理解所要检验假说的批评者，也是在用真实的数据表演一个明显荒诞的卡通剧。即便是估计某种像美国东北部有多少种本地鸟类这样似乎十分简单的问题，也需要某种程度的科学知识。这些细节，在批评者急切地应用“数据”（然而是不合适地），去“检验”他们并不喜欢其结论的理论时明显地忽视了。
事实上，物种一面积公式，只是稍稍低估了新英格兰地区应该灭绝的鸟类的数量，而不是像误用基础理论的非生物学批评者声称的那样，还应该大出六倍地来更高估计这个数目。况且，生态学家断定像捕猎这样的因素也是与鸟类灭绝相关的。有鉴于由于栖息地遭到破坏会使鸟类相对集中（据说这使得捕猎者易于发现它们）等因素，也许已经夸大了灭绝的数目，这可能有助于解释：为什＿么物种一面积公式相对于实际发生的数目来说，其预言全球灭绝的数目实际上要偏低。
最后，从把岛屿生物地理理论用于说明美国东北部鸟类灭绝的事例，可以就热带森林中的灭绝问题学到些什么呢？皮姆和阿斯金在他们的结论性话语中提到；许多热带森林不仅富于各种物种，而且富于特产性物种。皮姆曾带着我和鲁特去看一种非常漂亮的、濒临危险的夏威夷小鸟（akiapola’an入它们高高地居住在夏威夷大岛冒纳基火山的山坡上（这是它们的最后栖息地之～）。皮姆说：“好好地看着它吧，它可能会赶在你俩之前就在世界上消失的。”
皮姆提到夏威夷曾经拥有135冲地方性鸟类（全部都是特产），但是现在除了三三种外，所有的鸟类不是已经灭绝就是濒临灭绝。如东北部的例子所示，运用物种一面积公式的栖息地丧失所预言的数目比实际物种数量要少许多，因为这仅仅涉及一个因素，而许多其他的干扰也会引起物种灭绝。皮姆和阿斯金写到：＊要预言全球灭绝问题，就需要了解动植物的分布地”。“美国东北部由于较少特产性物种，因此尽管有严重的森林丧失，但失去的鸟类却要少得多。而地方性物种丧失的比例要比预期的高。我们发现，这个结论仅仅支持那些关心全世界砍伐森林和物种灭绝的人。”他们特别关心热带地区的森林砍伐，因为热带森林有较高比例的地域性物种。
然而，正如上述例子清晰表明的，存在着那么多复杂性和信息的匾乏不全，以致无论是用物种一面积公式还是其他的预言方法，进行生物灭绝预言，仍然存在着很大的不确定性。与这个理论相修的报纸文章，肯定无助于提高预言的确定性。协同作用与不确定性
那么，所有这些关于生物多样性丧失的争论告诉我们什么信息呢？我认为，那种仅仅由于现在缺少物种数目�
