[开卷有益]脆弱的领地 复杂性与公有域 主题选项

[燕鸥]

脆弱的领地
——复杂性与公有域
Fragile Dominion
Complexity and the Commons

西蒙·莱文(Simon A. Levin)著　　吴彤、田小飞、王娜等译

上海科技教育出版社

内容提要：本书是一部把复杂性思想结合到生态学、生物学研究中的力作。作者在书中阐明复杂性研究在生命科学中主要体现于尺度、多样性和模式的结合上，将多年来在生态学研究方面的经验研究、数学建模和新近的复杂性思想有机结合起来，探讨了多个尺度（从微观、中观到宏观）上的生命的互利花生、相互竞争，以及与环境通过复杂的交互作用所自发涌现的多种复杂性模式问题。本书针对人类对属于全球生命（不止是人类，还有其他生命）公有域的管理和保护问题，提出了若干极富睿智的对策和建议。

对本书的评价：

　　一次穿越当代生态学和环境科学智力景观的明晰而又极富趣味之旅。这是一部重要的著作……它将我们时代的中心问题暴露无遗：对于我们所继承的生物财富所要了解的是如此之多，而时间却如此之少。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　——梅（Robert May),《科学》

　　这是一部由当代最优秀的生态学家之一所写的杰出和不朽的著作。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　——洛夫乔伊（Thomas Lovejoy)《化学与工程新闻》

　　西蒙·莱文无疑是当代生态学家中最杰出和最富思想性的一位，他完成的这部书是杰出而又思想深刻的著作。它写得如此迷人、优雅和睿智，理应赢得广大读者。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　——考夫曼（Stuart Kauffman),《宇宙为家》的作者

[燕鸥]

问题４：进化是如何形塑这些生态聚合的？

　　生态事件和进化事件之间精妙的相互作用表现的是沿着各种尺度连续的过程整合，而不是尖锐对立的两者之间的对话。我们倾向于认识生态动力学过程是日日年年都在发生的，而进化事件则是千年一遇的。然而，这种假定是一种既粗略又产生误导的简化。重要的进化改变，比如野草对杀虫剂的抗药性或细菌对抗生素的抗性，可以在间隔很小的几代中发生。在生态系统中，具有紧密相互作用的物种的生命期有着非常大的区别，这意味着某些物种，比如细菌和病毒，其进化时间尺度比其他物种要短，甚至短很多。因此，细菌对抗生素的抗性已经成为我们生活中的一个让人担心的问题，也是公众健康的主要问题。植物的培育者正在进行着一场持续的斗争以发展能够抗拒迅速进化的真菌有害物的新农作物品系；但是，或者是由于对化学药品的护，或者是由于生物控制剂效力的更新换代，对病虫害的控制已经屡受挫折。一个最近挑战的经典例子就是粘液瘤（Myxoma)病毒在控制澳大利亚以及别处的野兔危害方面所获得的有限成功。这个例子我在后面将会详细地说到。
　　某些生态时间尺度和进化时间尺度的一致，并非仅仅是生命期显著不同的物种之间相互作用的结果。个体被组织成群体，这些群体再被组织成更大的群体。个体会生长、繁殖和死亡，群体也是如此。这些活动发生的时间尺度大不相同，因此所创造的各种进化变化遍及各种惊讶。许多群体都界定得很松散，中是一个对进化过程影响很小的瞬时性实体；然而有时候这个影响却很强，群体水平的过程可以对个体进化施加重大的影响。实际上，我们将会认识到，生物本身并不是过程中的基本要素，而只不过是拥有自身那种更迅速的的动力学的基因联合。

　　对各种尺度的考察，证明任何生态系统的动力学都包括某种持续地展示了生态和进化的相互作用的缤纷全景，这种相互作用是发生在多种多样的行动者和复合行动者之中的。生态系统是一种复杂适应系统，它的发展要以若干年为时段，包括在其组分之间的更短时期内的选择，也影响发生在更广空间和更长时间尺度上的其他进化过程。森林就是一个多物种的复合体，一些物种适应于树木的缓慢生长并最终占据优势，另一些物种则适应于迅速利用所形成的暂时性林隙。当一棵树在一片森林中死亡，或是当一丛树被风连根拔起时，一个局部演替的过程就开始了。早期的外来物种是适合于迅速散布和生长的，这包括像草和灌木这样需要大量阳光才能生长旺盛的植物。因为森林的发展，使得可利用的阳光在林木下层消失了，这些物种就在常规中被那些戚不靠机会主义而是自身具有在低光照状态下生长能力的物种替代了，因此在一个高度竞争的环境中也会出现繁盛。经济景观在这方面与森林景观有着非常大的区别吗？在经济景观中机会主义企业会跳向开发新近可获得的可能性，并且最终将被其他更适合放长线的公司所替代吗？
　　在生态上，特殊的特性使得一个物种适于开发一个独特的生态位；在新的生态机会的可利用性创造了支持它们开发这种生态位的压力。进化憎恨真空。这并不是一说每一个生态位都将被充满，也不是说一系列生态位都要到达同一个空间，并伴有新近生成的生态系统，也伴有指示应该如何聚合起来的指令（”在保持边缘是相反的并且生态系统是平坦的条件下，把施了魔法的物种cc放入锯齿状的生态位x7中“）。随着一个生态系统的发展，当寄生物或捕食者发现新的宿主或新的猎物可供利用，或者当授粉者（pollinator)和宿主发展了它们彼此共有的利益时，新的机会就被创造出来了。这样，正在进行的进化就为其他物种改变了适应性的景观；这就是生态系统非线性的特殊表现，它使历史事件的重要性被加强，这对系统后来的发展造成了不可逆转的影响。
　　在进化的时间尺度上，某种类似的动力学也能够应用于生态系统的类型。比如，美国东北部的一种阔叶林就是一种复合森林单元（unit of meta-forest),这是一个有关类似但不相同组分的森林的集合。在某种较大的扰动之后森林的重新聚集就不是一个新奇的事件，这发生在提供了一种进化背景的复合森林的情境中。这个东北部木进化的过程作为一个群体，依次表现了个体森林的多样性的集体动力学。
　　生态过程和进化过程之间的相互影响是我们理解生物多样性涌现的关键，对此我将在下一个问题中再进行讨论。森林进化所包括的各种过程，在各类上与那些决定了可以在熔岩流上存活的物种特征，或者决定了在贻贝栖地利用波浪产生的缝隙的潮间带无脊椎动物特征的过程是一样的。第六章将更细致地探究这个问题，这一章在很多方面也是整本书的核心章节。