生物多樣性與我們息息相關(guān)

文/盧金梅 中國科學院昆明植物研究所

生物多樣性是地球生命的支持系統(tǒng)，也是維持生態(tài)系統(tǒng)平衡的基本要素，為人類提供了固定太陽能、潔凈空氣和水資源以及防止水土流失和緩解溫室效應(yīng)等生態(tài)服務(wù)。生物多樣性是人類賴以生存和發(fā)展的基礎(chǔ)，為人類繁衍提供了基本物質(zhì)，為人類健康提供了藥物來源，為工業(yè)生產(chǎn)提供了重要支柱。沒有了生物多樣性，人類將難以在地球上生存。人類文明的多樣性是在生物多樣性基礎(chǔ)上發(fā)展起來的；生物多樣性是衡量生態(tài)文明程度的重要標志，是人與自然和諧共生的集中體現(xiàn)。

20 世紀以來，隨著工業(yè)發(fā)展、世界人口持續(xù)增長和人類活動強度的不斷增加，人類遭遇了一系列的糧食、能源和環(huán)境等危機。從1950 年到2021 年，世界人口從25 億增長到了76 億；全球?qū)κ澄锏男枨笠恢毖该驮黾?，全球范圍?nèi)每年有超過10 億人長期處于慢性饑餓狀態(tài)。人類必須加快培育新型作物，提高作物產(chǎn)量，才有可能緩解饑餓危機。

朱鹮 胡琳/ 攝

·生物多樣性是人類生存與可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)

生物多樣性保證了人類的食物和營養(yǎng)安全，不斷改善著人類的生活品質(zhì)。人類的主要食物都來自對野生動植物的馴化和利用，人類已利用了大約5000 種植物作為糧食作物，日常食物僅為200 多種植物，而其中不到20 種生物提供了世界絕大部分食品。生物多樣性也為人類提供了傳統(tǒng)藥物的原材料，全球50%以上的藥物成分來源于天然動植物。比較廣為人知的是，人類不斷尋找抗瘧疾藥物的過程。瘧疾是原生動物瘧原蟲引起的，通過蚊蟲叮咬進行傳播，如果得不到及時治療，其可通過破壞人的重要器官的供血系統(tǒng)而致人死亡。全球每年有2 億多人感染瘧疾，幾十萬人死于瘧疾。1631 年，意大利傳教士薩魯布里諾從秘魯獲得了可有效治療熱病的金雞納樹皮，并將其帶回歐洲。1820 年，法國化學家佩爾蒂埃和藥學家卡文托從金雞納樹皮中分離出了治療瘧疾的有效成分奎寧。1944年，美國有機化學家伍德沃德與德林第一次人工合成了奎寧。此后，科學家們不斷對抗瘧藥進行改進，用于防治瘧疾。但隨著藥物的大量長期使用，瘧原蟲的耐藥性問題逐漸凸顯。1971 年，中國科學家屠呦呦等從中國藥劑師已使用千年的黃花蒿中提取出可高效、速效、低毒治療腦型瘧疾和抗氯喹瘧疾等各型瘧疾的青蒿素，開創(chuàng)了治療瘧疾的新方法。以青蒿素類藥物為主的聯(lián)合療法，是治療瘧疾最有效最重要的手段，已被世界衛(wèi)生組織（WHO）確定為全球治療瘧疾必須使用的唯一用藥方法。此外，生物多樣性為人類進行家畜和作物的產(chǎn)量及品質(zhì)改良提供了基因庫，也為人類提供了橡膠、油脂、芳香油、纖維、木材、生物燃料等多種工業(yè)原料。

·生物多樣性正在快速喪失

昆蟲組圖 趙俊軍/ 攝

梅花鹿 趙家柱/ 攝

侏蜂猴 馬曉鋒/ 攝

生物多樣性的喪失將嚴重威脅著人類的福祉，重度的生物多樣性喪失（40%～60%）可能導(dǎo)致生產(chǎn)力下降13%，與臭氧污染、土壤酸化等對生態(tài)系統(tǒng)的損害相當。全球氣候變化和人類大量的土地開發(fā)利用已導(dǎo)致超過90%的自然生境喪失。被譽為“地球之肺”的熱帶雨林正以20 公頃/分鐘的速率減少；按此速度，全球熱帶雨林在100 年內(nèi)將蕩然無存，大量珍稀生物也將隨熱帶雨林的消失而滅絕?，F(xiàn)今生物滅絕速率甚至超出了地質(zhì)歷史時期前五次生物大滅絕，有研究指出我們正在經(jīng)歷“第六次生物大滅絕”。地球上的物種正以前所未有的速度喪失。聯(lián)合國生物多樣性和生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)政府間科學政策平臺（IPBES）于2019 年5 月發(fā)布的“生物多樣性與生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)全球評估報告”指出“人類賴以生存的整個生物圈遭到破壞的速度比歷史上任何時候都要快，3/4 的陸地和2/3 的海洋已經(jīng)發(fā)生深刻變化，在地球上大約有800 萬種的動植物物種中有100 萬種正因人類破壞而遭受滅絕威脅，其中許多物種將在未來數(shù)十年內(nèi)滅絕。全球物種滅絕的平均速度已比過去1000 萬年里高出幾十到幾百倍”（有專家稱其為一百到一千倍）。世界自然保護聯(lián)盟（IUCN）于2021 年9 月發(fā)布的報告顯示，全球近28%的物種正受到滅絕威脅（在其評估的138374 個物種中，902 個物種被列為“滅絕”，80 個物種被列為“野外滅絕”，38543個物種面臨滅絕威脅）。

·全球生物多樣性保護行動

為了遏止生物多樣性的喪失，世界上許多國際組織和國家對生物多樣性及其相關(guān)問題展開研究，制定了與生物多樣性保護相關(guān)的法規(guī)和戰(zhàn)略計劃，采取了許多保護生物多樣性的行動。第二次世界大戰(zhàn)以后，國際社會在發(fā)展經(jīng)濟的同時更加關(guān)注生物資源的保護問題，在拯救珍稀瀕危物種、防止自然資源過度利用等方面開展了很多工作。1948 年，聯(lián)合國和法國政府共同創(chuàng)建了IUCN。1961 年世界野生生物基金會建立。1971 年，聯(lián)合國教科文組織提出了“人與生物圈計劃”。1980 年，由IUCN 等國際自然保護組織編制完成的《世界自然保護大綱》正式頒布。1992 年6 月，在巴西里約熱內(nèi)盧召開的聯(lián)合國環(huán)境與發(fā)展大會上通過了“生物多樣性公約”，并于1993 年12 月29 日生效；該公約的簽署標志著生物多樣性的研究、保護和開發(fā)利用進入了一個全新的發(fā)展階段。中國于1992年6 月11 日簽署該公約，成為最早簽署“生物多樣性公約”的締約國之一。國際生物多樣性計劃DIVERSITAS在1991 年由國際生物科學聯(lián)盟（IUBS）、環(huán)境問題科學委員會（SCOPE）和聯(lián)合國教科文組織（UNESCO）共同發(fā)起。1996 年，該計劃的組織者又增加了國際微生物學聯(lián)盟（IUMS）和國際科學聯(lián)合會理事會（ICSU）。國際生物多樣性計劃非常關(guān)注以全球氣候變化為標志的全球環(huán)境變化，是生物多樣性科學研究領(lǐng)域內(nèi)最大最有影響的國際合作研究計劃，其發(fā)布的“DIVERSITAS 科學計劃”列示了生物多樣性研究的熱點及未來若干年的研究方向，對有關(guān)國家和組織的研究工作起到了指導(dǎo)作用，已成為該領(lǐng)域具有向?qū)缘暮诵挠媱潯W盟委員會在2006 年通過了保護生物多樣性的新戰(zhàn)略《2010 年及未來阻止生物多樣性喪失：人類福祉的可持續(xù)生態(tài)服務(wù)》。此外，生命之樹計劃、國際生命條形碼計劃、國際海洋生物普查計劃等全球性的生物多樣性保護研究計劃陸續(xù)在世界各國的發(fā)起，極大地提升了全球生物多樣性科學保護的力度。

大壁虎 馬曉鋒/ 攝

闊嘴鳥 張煒/ 攝

·中國生物多樣性保護取得顯著成效

中國是世界上生物多樣性特別豐富的國家之一，擁有全球約10%的生物資源，是水稻、大豆、小米等重要農(nóng)作物的起源地，生物資源利用歷史悠久。中國又是世界上人口最多、人均資源占有量最低、生物多樣性受威脅最嚴重的國家之一；我國有15%～20%的物種嚴重受威脅或遺傳多樣性大量喪失，直接影響我國的生態(tài)安全和可持續(xù)發(fā)展，生物多樣性保護與恢復(fù)的任務(wù)艱巨。近年來，隨著中國生態(tài)環(huán)境的改善、野生動物保護意識的提高和保護工作的開展，珍稀瀕危物種生存狀況得以改善，多種“瀕危動物”已降級。2006 年，我國一級保護動物麋鹿正式從世界瀕危動物名錄“紅皮書”中退出，由“瀕危動物”已降級為“珍稀動物”。2016 年9 月，IUCN 宣布大熊貓不再處于世界瀕危動物之列，由“瀕危”變?yōu)椤耙孜！保徊亓缪驈臑l危降為近危，連續(xù)降低兩個級別。目前，中國野生大熊貓種群數(shù)量從20 世紀80 年代的1114 只升至現(xiàn)今的1864 只；人工繁育種群數(shù)量達到600 只，有力支持了大熊貓野外種群的恢復(fù)與繁衍。藏羚羊的種群數(shù)量由不足7.5 萬頭增至30 萬頭以上。

有著“東方寶石”美譽的國家一級保護動物朱鹮是世界瀕危鳥類保護的旗艦物種。從瀕臨滅絕到振翅高飛，朱鹮保護被國際公認為瀕危動物保護的典范。朱鹮在地球上生存了6000 多萬年，但20 世紀短短幾十年其數(shù)量驟然縮減到幾近滅絕。1981 年5 月底，我國科學家在陜西漢中洋縣姚家溝發(fā)現(xiàn)世界僅存的7 只野生朱鹮。為了保護朱鹮，1983 年建立了朱鹮國家級自然保護區(qū)。2000 年，朱鹮的種群狀態(tài)由IUCN 紅色名錄中的“極度瀕?！苯导墳椤盀l?！?。2021 年全球朱鹮總數(shù)達到了7000 余只，瀕危狀況基本緩解，但是其種群高度純合，遺傳多樣性很低，還沒有從根本上解除滅絕的風險。中國科學院昆明動物研究所的研究團隊對博物館樣品與當前保育區(qū)中現(xiàn)生朱鹮樣品進行了瀕危物種群體研究。研究發(fā)現(xiàn)朱鹮的群體下降早在約1 萬年前就開始了（而非傳統(tǒng)認為的朱鹮數(shù)量近幾十年才驟減）。當時由于氣溫上升，適合朱鹮生存地域的氣候?qū)χ禧q群體生存的制約微弱，朱鹮種群的生存受到人類活動的影響遠比我們曾以為的近幾十年要發(fā)生的更早更嚴重?，F(xiàn)代朱鹮群體失去了將近一半的歷史群體遺傳多樣性，現(xiàn)生群體由于長期的近交積攢了較高的有害突變，呈現(xiàn)出明顯的近交效應(yīng)。朱鹮的保育工作需要更好地同分子遺傳學結(jié)合，避免近親交配，基于個體遺傳背景針對性地增加重要基因的遺傳多態(tài)性。該研究不僅為朱鹮的遺傳恢復(fù)工作提供了遺傳信息背景，更為其他瀕危物種的保育工作提供了一個利用博物館樣品進行遺傳研究的新范例。

大熊貓 周孟棋/ 攝

小熊貓 王英/ 攝

黑葉猴 王英/ 攝

紅豆杉因其樹皮和枝葉中含有可治療癌癥的紫杉醇及其衍生物而具有重要的經(jīng)濟價值，紅豆杉屬全部物種均列為國家一級重點保護野生植物，部分物種被列入了IUCN瀕危物種以及瀕危野生動植物種國際貿(mào)易公約（CITES）附錄II。由于過度開發(fā)利用，紅豆杉屬植物的野生資源急劇下降，大部分野生居群的數(shù)量已衰減到無法可持續(xù)更新的地步，甚至部分地區(qū)的種群已經(jīng)絕滅。該屬野生種群的保護引起了有關(guān)政府部門、非政府組織和國際學術(shù)界的廣泛關(guān)注和重視。中國科學院昆明植物研究所的研究團隊用多種研究方法對紅豆杉屬植物的遺傳多樣性和遺傳結(jié)構(gòu)進行了研究，預(yù)測了氣候變化和生境喪失對紅豆杉物種野生居群的潛在影響，深入探討了紅豆杉屬植物的保護策略。有研究指出，除受近期人類活動的強烈影響外，紅豆杉植物野生居群的瀕?？赡芘c其處于各個種分布區(qū)邊緣、不同的演化歷史和各自分布區(qū)不同的氣候歷史等因素有關(guān)。在物種和景觀層面上采取協(xié)調(diào)一致的全方位保護行動才可以持續(xù)地管理瀕危野生居群。

·保護生物多樣性，就是保護人類自身

生物多樣性對人類的生存和發(fā)展具有重要意義，但目前生物多樣性下降的總趨勢尚未得到有效遏制，人類在戰(zhàn)略生物資源保護與發(fā)展方面仍然任重道遠。聯(lián)合國《生物多樣性公約》締約方大會第十五次會議的主題是“生態(tài)文明：共建地球生命共同體”，大會于2021 年10 月13 日通過了《昆明宣言》，呼吁各方采取行動，共建地球生命共同體。生物多樣性研究要遵循“萬物和諧共生”的發(fā)展理念，為全球生物多樣性保護貢獻中國智慧和中國經(jīng)驗，為我國的綠色發(fā)展、建設(shè)美麗中國、實現(xiàn)固碳減排目標和長江水系綠色生態(tài)廊道建設(shè)等提供理論基礎(chǔ)和科學決策依據(jù)。政府要注重公約間的協(xié)同增效，推進“后2020 時代”的全球生物多樣性保護和經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展進程，確?！?020 年后全球生物多樣性框架”有效實施，進而全面實現(xiàn)“人與自然和諧共生”的2050 年生物多樣性愿景。人們要深刻認識生物多樣性保護的重要意義，切實增強責任感、使命感和緊迫感，進一步做好生物多樣性保護工作。只有尊重自然，發(fā)揮每個人的力量有效地保護生物多樣性，才能實現(xiàn)生物多樣性的可持續(xù)利用，才能保護人類生存和社會發(fā)展。