生物资源的多样性
江苏省启东中学 施菊萍
生物资源是指生物圈中全部动物、植物和微生物，既包括作为物种的个体部分，也包括作为生态系统组成的群体部分。在各种生态系统中，作为生产者的植物、消作为费者的动物和作为分解者的微生物进行着物质交换和能量的流动，为维持生态系统，乃至生物圈的动态平衡起着重要的作用。
据估计，地球上曾经有过5亿种生物。在整个生物进化过程中，生物赖于生存的地理环境曾发生过多次重大变化，生物在自然选择和本身的遗传与变异共同控制下，也不断地发生分异与发展，旧种逐渐灭亡，新种相继产生，不断演化和发展而形成今日地球繁荣的生物界──丰富的生物资源。现在大约有数百万种生物，其中占绝大多数的是无脊椎动物和植物。物种的数量以热带地区最多，向两极逐渐减少。过去的灭绝大都是自然发生的，但近400年来，人类活动的影响日趋加剧，导致了大量人为的物种的灭绝。10年前全球平均每4天有1种动物绝迹。今天，每4个小时就有1个物种在地球上消失。这种大量物种相继消失的过程，不亚于过去数百万年发生的灭绝的规模。因此，如何根据生物资源的特性，合理利用和保护生物资源，就成为当前国际科学界密切关注的问题之一。
保护生物资源就是保护了生物的多样性，它是目前世界各国建立自然保护区的一个重要目的。
一、什么是生物多样性
生物多样性是指由地球上所有生物──植物、动物和微生物彼此之间相互作用以及与其所生存的自然环境间的相互作用而形成的，它包括生态系统多样性、物种多样性和遗传多样性三个组成部分。这种多样性维持着自然生态系统的平衡，是人类生存和实现可持续发展必不可少的基础。
地球上究竟存在多少物种?我们目前仍不知晓，可能连1/10都尚未掌握。在地球上大约1000万～3000万的物种中，只有140万已经被命名或被简单地描述过。从已知的物种分布来看，物种的丰富程度从两极到赤道呈增加趋势。密闭的热带森林几乎包含了世界物种的一半以上，这儿充满着各种生命：林木、灌木、攀缘植物、藤本植物、附生植物、寄生植物、地衣、苔藓、水藻、真菌、蕨类等。在秘鲁1公顷的热带森林中，就发现了283种树木和17种藤本植物，在一棵树上就有43种蚂蚁，几乎同整个英国的蚂蚁种类差不多。在厄瓜多尔0.1公顷的森林中，就有365种花科植物，比英国全部植物种类还多20%以上，在巴西瑙斯地区1公顷的森林中发现了179种直径15厘米或15厘米以上的树木…。需要指出的是，国土面积的大小并不决定生物物种的多寡，如厄瓜多尔是南美洲的一个小国，但生物资源极其丰富，其物种的拥有量相当于美国和加拿大两国拥有量之和的2倍左右。
二、生物多样性的意义
由于食物链的作用，地球上每消失一种植物，往往就有10～30种依附于这种植物的动物和微生物也随之消失。物种的丧失减少了自然和人类适应变化条件的选择余地。生物多样性的减少，必将恶化人类生存环境，限制人类生存与发展机会的选择，甚至严重威胁人类的生存与发展。
在确定生物多样性价值时，人们常常忽视其间接价值，间接价值主要指科学研究和环境保护的价值。对于生物技术研究来说，野生生物资源是必不可少的材料，它对农业、医药和工业的贡献每年高达数百亿美元。物种是大自然的遗传资源，是自然的“基因库”。目前，利用动植物作为遗传资源的基因正在扩大，并不断显示它们的科学意义和巨大的实用价值。利用野生小麦、大豆、水稻、甘蔗、油棕、橡胶、木薯和猕猴桃等改良农作物，培育高产优质、抗病虫害和逆境能力的新品种，同时也可利用一种作物的基因转移到另一种作物体内，创造出新的植物。美国已成功地把菜豆储藏蛋白质的基因转移到向日葵细胞内，创造出新型的“向日豆”植物;德国把某种细菌中产生蛋白质的基因植入到烟草植株中，获得了能制造新蛋白质的特种烟草。利用这些基因工程的生物技术，可以克服远缘物种间有性杂交遗传不亲和性的障碍，使两种遗传特性不同的细胞，融合成一个新的杂种细胞，从而创造出新的作物品种，其意义是十分深远的。最近，科学家们发明了一种能制造生物杀虫剂的细菌，可使作物免遭真菌的侵害。他们将带有高效杀虫密码的基因植入根际细菌中，再将根际细菌撒进土壤，当作物受损流出微量液体时，根际细菌就集中到伤口处，激发杀虫基因产生高效杀虫剂，直到作物创伤平复，杀虫基因接受不到激发信号，才停止工作。利用基因工程培养出自带杀虫能力的新作物，能防止病虫害和农药污染，既提高作物产量又保护了生态环境。据美国科学家估计，今后20年内，为了增产粮食，全世界约需投资200亿美元发展氮肥生产，而采用生物固氮，则只需投资1000万美元。日本国立遗传研究所宣布，他们已将固氮基因转入水稻根际的微生物中，可以提供水稻需氮量的1/5。又如土耳其一种野生小麦和美国商业性小麦杂交后，每年仅给美国一国就带来5000万美元的利益。我国的高产杂交水稻也是由于利用了海南岛一种特有野生品种的基因而获成功的。
除农业外，生物技术还广泛应用于医学部门。1986年美国和西欧出售的生物药品价值20多亿美元，1990年则达到49亿美元，4年就翻了一番。
生物功能在科学技术上能提供多种启示，生物资源中的有些动物资源具有奇异功能和结构，它们为人类的先进技术设备提供了关键性的启示。动物的走、跑、飞、游的原理，鸟类、海龟等的星象导航和地磁导航系统，蝙蝠、海豚等的超声波回声系统等，现在已在交通设计、定向、导航、探测、调节控制及生物合成系统方面，为人们所仿效和应用。如游泳类动物，特别是那些游泳速度很快的鱼类，流线型的身体在游泳时能够均匀地分开水流，减少水流对身体的阻力，这种结构和功能为鱼雷、潜艇的发明给予关键的启示。此外，还模仿动物脑和神经系统，研制出多种电子神经网络。丰富的功能和结构各异的动物资源，为仿生学的发展提供了重要的基础，而仿生学在生物科学和技术科学的结合和发展上，将给现代工业和科学技术带来新的重大突破。
随着世界人口的增长，如何满足人类日益增长的医药与食品需求，如何使粮食的生长适应全球气候变化，如何处理日益增多的生活与工业垃圾等，诸如此类问题的解决都取决于生物技术的发展。
三、保护生物多样性
生物多样性保证了人类的繁衍与发展。随着科学的发展，人们日益认识到人工品种绝对不可能代替野生物种在生物工程中的作用。地球上每一个生物物种的消失对人类生存来说都是一种威胁。今天生物的灭绝速度已是形成速度的100万倍，而这种威胁却来自人类本身!对生物多样性的主要威胁有：1.农业用地使自然植被面积大量减少。2.过度捕猎。3.化学污染。4.气候变化，如全球二氧化碳的积累。5.引进物种，尤其将外来植物或动物引进特有种富有地区威胁了该地区的动植物系统。6.人口增长。
人类该如何面对这份“人类共同遗产”，对付生物多样性衰退与物种灭绝的危机呢?为了保护全球的生物多样性，1992年在巴西首都里约热内卢召开的联合国环境与发展大会上，153个国家将每年的12月29日确定为“国际生物多样性日”。这标志着各种资源包括生物资源的保护已经进入了一个全球化的新时期，通过各个国家的携手努力，人类与生物应该可以和平共存，并更科学、更经济地利用生物，以实现可持续发展的长远目标。
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