淺談生態(tài)遺傳學(xué)與生物多樣性保護(hù)的關(guān)系

龐達(dá)智

摘要：生物的多樣性是大自然給予我們的一筆寶貴財(cái)富，也正是由于生物多樣性的存在才使得我們生存的地球這個(gè)大的生物圈豐富多彩，而生物遺傳則是維持生物多樣性的一個(gè)重要因素，本文就生態(tài)遺傳學(xué)在生物多樣性保護(hù)中的重要作用談幾點(diǎn)看法。

關(guān)鍵詞：生態(tài)；遺傳學(xué)；種群；生物多樣性

生態(tài)遺傳學(xué)，又稱(chēng)為種群生物學(xué)。種群是生物存在和繁殖的基本單位，生態(tài)遺傳學(xué)就是在種群基礎(chǔ)上研究生態(tài)學(xué)和遺傳學(xué)的綜合。從進(jìn)化論我們可以知道：種群是生物進(jìn)化的基本單位；突變?yōu)樯镞M(jìn)化提供了材料，而自然選擇則決定了生物進(jìn)化的方向；隔離才是新物種形成的必要條件；種群中基因種類(lèi)和等位基因頻率的逐代改變，才從根本上引起生物的進(jìn)化。種群的進(jìn)化是一個(gè)很復(fù)雜的問(wèn)題，通常是這些因素在種群中同時(shí)發(fā)揮作用而造成聯(lián)合效應(yīng)的結(jié)果。簡(jiǎn)單地說(shuō)，生態(tài)遺傳學(xué)在生物多樣性保護(hù)中的作用是，它是不可缺少的基礎(chǔ)知識(shí)。

一、遺傳變異是普遍存在的生命現(xiàn)象

在生物界里不存在兩個(gè)完全相同的個(gè)體。變異的現(xiàn)象不僅表現(xiàn)在生物的外部形態(tài)，也表現(xiàn)在內(nèi)部結(jié)構(gòu)上，例如，各種器官的大小、形狀，甚至位置上都會(huì)有所差異。不僅一般的器官有差異，重要的器官也會(huì)有差異。例如介殼蟲(chóng)的主要神經(jīng)分枝的變異。在生理、習(xí)性甚至本能方面，也都廣泛地存在著變異。同一種鳥(niǎo)所筑的巢很不相同；同是家貓，有的喜歡捕家鼠，有的喜歡捕鼷鼠，有的甚至愛(ài)捕別的小動(dòng)物。在自然界里，每一物種經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的歷史發(fā)展，跟環(huán)境保持比較穩(wěn)定的關(guān)系；若環(huán)境因素比較復(fù)雜，變化較大，就會(huì)促進(jìn)生物的變異。

二、自然選擇在自然界中廣泛存在

自然選擇是保留有利、淘汰有害狀的過(guò)程；自然選擇通過(guò)生存斗爭(zhēng)而實(shí)現(xiàn)；自然選擇也是一個(gè)緩慢、長(zhǎng)期的歷史過(guò)程；選擇在自然界里廣泛地存在著（見(jiàn)表1）。

通過(guò)自然選擇可以實(shí)現(xiàn)多種變化：把趨于極端的變異淘汰掉，使生物類(lèi)型具有相對(duì)的穩(wěn)定性。把趨于某一極端的變異保留下來(lái)，而淘汰另一極端和其他的變異，使生物類(lèi)型朝向某一變異方向發(fā)展的選擇。還可以把一個(gè)種群的極端變異在不同方向保留下來(lái)，使生物向幾個(gè)不同方向發(fā)展的選擇。

三、生物多樣性目前已經(jīng)受到極大威脅

遺傳和變異的多樣性充分保證了生物的多樣性，但是在現(xiàn)實(shí)中受限于資源、空間、氣候、疾病、食物、其他生物、捕食、獵殺等的因素，生物的多樣性受到極大的威脅。因?yàn)槿祟?lèi)活動(dòng)，今天的種群正面臨著新的前所未有的環(huán)境急劇變化，包括生境的摧毀以及農(nóng)藥、抗生素、除草劑和其它化學(xué)藥劑和物理因素的廣泛使用，此外，尚有以往從未出現(xiàn)過(guò)的外來(lái)種的侵?jǐn)_等。這些改變不僅威脅著個(gè)體的生存，而且對(duì)種群還具有遺傳上的影響，這些都是需要認(rèn)真研究的生態(tài)遺傳學(xué)問(wèn)題。

人類(lèi)生存的一切都要依賴(lài)于地球，比如，植物依靠蟲(chóng)類(lèi)、菌類(lèi)和其它生物分解有機(jī)廢棄物，保持土壤的氮肥含量。制藥公司通過(guò)提取各種動(dòng)植物成分來(lái)合成藥物，取得豐碩醫(yī)學(xué)成果取決于地球上還有多少物種資源。穩(wěn)定的食物供應(yīng)和豐富的藥品資源，僅僅是地球生物多樣性帶來(lái)的諸多好處中的兩點(diǎn)。地球的植被吸收二氧化碳，減緩了全球變暖，但是90%的植物（約農(nóng)作物中的三分之二）需要大約19萬(wàn)種授粉昆蟲(chóng)。如果地球沒(méi)有如此豐富多樣的生態(tài)系統(tǒng)，將完全不是如今的模樣！

四、生態(tài)遺傳學(xué)在生物多樣性保護(hù)中的應(yīng)用

許多野生動(dòng)植物常作為人類(lèi)的食物、毛皮、藥物、木材或其它商品的來(lái)源而被捕獲或采收，為了永續(xù)利用，必須使種群有足夠高的增殖水平，以維持種群密度或生物量，生態(tài)遺傳學(xué)在生物多樣性保護(hù)中具有重要應(yīng)用，可以使持續(xù)的采捕實(shí)踐成為可能。

生態(tài)遺傳學(xué)對(duì)動(dòng)植物的引種馴化、育種選種有重要理論意義，也有益于林業(yè)、漁業(yè)和野生動(dòng)植物的管理事業(yè)。設(shè)一特定的種群增長(zhǎng)模型，并估算單位時(shí)間內(nèi)出現(xiàn)個(gè)體數(shù)目增加最多時(shí)的密度，依據(jù)模型預(yù)測(cè)，最大產(chǎn)量應(yīng)出現(xiàn)在種群的最高密度時(shí)。理論上自然種群在該密度時(shí)采捕，不僅可以獲得較大的采捕量，而且種群采捕后恢復(fù)到原來(lái)密度所需的時(shí)間也較短，即可達(dá)到最大的持續(xù)產(chǎn)量。這在種群生態(tài)學(xué)上是非常合理的。

保護(hù)一個(gè)物種，特別是珍稀瀕危物種，不管是原地保護(hù)還是遷地保護(hù)，都要考慮有一定的個(gè)體數(shù)量和足夠的遺傳變異。根據(jù)邏輯斯諦曲線(xiàn)我們可以獲取種群中遺傳變異的最大量。當(dāng)種群密度等于K/2值時(shí)，種群正處于邏輯斯諦曲線(xiàn)對(duì)數(shù)增長(zhǎng)期的中間部位，環(huán)境資源豐富，種群把繁殖率提高到最大限度，種群快速增長(zhǎng)，即種群泛濫，自然選擇軟弱無(wú)力，種群中遺傳變異的量就增加，許多不同基因型的個(gè)體都能正常生長(zhǎng)發(fā)育?？梢灶A(yù)期，在此時(shí)種群中取樣和繁殖，遺傳多樣性會(huì)相當(dāng)豐富，種群具有較高的進(jìn)化靈活度，這在種群遺傳學(xué)上也屬明智之舉。

五、結(jié)語(yǔ)

自然種群的合理利用是生物多樣性保護(hù)中的一個(gè)重要方面。生物多樣性的價(jià)值是巨大的，是人類(lèi)賴(lài)以生存的基礎(chǔ)。它提供著人類(lèi)基本所需的全部食品、許多藥物和工業(yè)原料。生物多樣性對(duì)于人類(lèi)社會(huì)的重要作用是難以估計(jì)的。實(shí)踐中必須以生態(tài)遺傳學(xué)做為科學(xué)依據(jù)保護(hù)生物的多樣性。

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