|
从白蚁看保护物种多样性的意义
(编者提示:人教版自然第3册第1课蚂蚁)
地球上数以百万计的动物、植物、微生物,由于人口的迅速增加,以及伴随而来的自然栖息地的破坏、对生物资源的过度开发利用、环境的污染、外来物种的引进等等,大量物种的生存受到严重威胁甚至濒临灭绝。这个问题越来越引起人们的注意。很多国家纷纷将所有的濒危物种出版成《红色名录》,从立法的角度,制定本国的野生动植物保护名录及保护措施。近年来国际上又制订了保护生物多样性公约,我国也签署了这个国际公约。本文以白蚁为例看保护物种多样性的意义。
一、白蚁的生物学特征
白蚁属等翅目昆虫。据统计,至1995年,全世界有2761种白蚁,隶属于285个属。绝大部分生活在热带,13个属世界性分布,其余的属局限于1或2个大陆。白蚁与蟑螂亲缘接近,在进化上都是原始的昆虫。
白蚁像蚂蚁、蜜蜂、黄蜂一样是社会性昆虫,其家族由工蚁、兵蚁和繁殖蚁(蚁王、蚁后)组成。白蚁非常忠诚,可能是昆虫世界里最严格遵守“一夫一妻”制的。一个白蚁家族一般由一百万只白蚁组成。蚁后分泌一种特殊物质“指挥”整个家族的活动。
白蚁取食死亡的植物细胞壁物质。从化学上看,其食物是典型的木质纤维素物质。白蚁借助消化道内的原生动物、细菌消化这些物质。
白蚁具有互相舔食口吐物及肛门分泌物的习性,这样可以传播、交换帮助消化的原生动物、细菌及传播信息。
二、白蚁的危害
白蚁天性取食木质纤维素,但它无法分辨所取食的食物是森林中的还是家中的,因而对人类的生活造成了许多危害。
据统计,在美国每年由白蚁造成的损失约为17亿美元,比龙卷风、冰雹、暴风雨造成的损失加在—起还要多。美国有10%的建筑受白蚁危害,因而虽然在美国可以买到各种家庭损失保险但却买不到白蚁危害损失保险;房屋买卖前必须证明其中没有白蚁或先处理白蚁。在我国由白蚁造成的损失并不比美国少,很多砖木结构的古建筑受到白蚁侵害,需要大量人力物力进行防治,甚至需要重建。成都的文殊院、大邑县的刘文彩庄园的白蚁危害都非常严重。
白蚁生活在土壤中或墙缝内等处,防治极为困难。广泛采用的防治方法是在建筑时,用大量残留数年之久的农药(如氯丹)处理地基,让地基土壤浸透农药,杀死地基中的白蚁、防止白蚁从地基中侵入。实际上大量农药未与白蚁接触,却严重污染了环境。
三、白蚁与动物多样性
生态系统中植物生产(初级生产)的95%被降解,仅余下的小部分直接被取食进入食物网。在热带雨林等湿度大的生态系统,霉菌和原生动物是主要的降解者;而在较干燥的生态系统如热带森林、热带灌木林、热带草原和沙漠中,白蚁则是主要的降解者。草原上有蹄类、鼠类和食草籽鸟类是初级生产向次级生产的转换者;而在森林及沙漠生态系统中缺少上述的转换者,绝大部分初级生产变成死亡的植物,成为白蚁的食物。
白蚁取食死亡的植物,如木材、树叶、根、草、食草动物的粪便、腐殖质,正是生物圈中最丰富的有机物质,白蚁将其转换成巨大动物生物量,不但起到降解作用,更支持了食虫动物的多样性。白蚁支持着食虫昆虫尤其是蚂蚁、取食昆虫的蟾蜍、青蛙及其蛇类捕食者,以及取食昆虫为主的食虫类、贫齿类、有袋类及其捕食者,食虫鸟类。对于哺乳动物的多样性,白蚁的作用可以从以下两个方面看:
1.白蚁在哺乳动物演化史上可能起到重要作用
一般认为原始的哺乳类是中生代从像哺乳类的爬行类进化而来的小食虫动物,这个时代白蚁可能是最丰富、最容易获得的食物。大型的食草类和食肉类是在中生代末恐龙灭亡以后才出现。在现存原始哺乳类中有一个有趣的共同点即取食白蚁。在各类哺乳动物中也广泛存在着取食白蚁的特点,这不能简单地归结为趋同现象,更应该是从原始哺乳类遗传下来的行为。原始哺乳类的特征如有齿、丰富的唾液、灵敏的嗅觉、用于挖开巢或木头的强壮的爪、有很好保护作用的毛、可从丰富的脂与蛋白食物产乳、灵敏与强壮的舌头及支持取食活动的温血,使哺乳类非常适合取食白蚁。说明取食白蚁在哺乳类早期演化上起到了关键作用。
2.白蚁支持着现今哺乳类的多样性
在现存的20个目的哺乳类中,有12个目中一些种类大量取食白蚁。实际上,白蚁支持着森林脊椎动物的多样性。森林中脊柱动物多样性是降解依赖型的。白蚁在生态系统中的作用一直被人们所忽视。
四、人类利用白蚁的前景
我们保护动物多样性,也是为了开发利用动物资源。白蚁的降解能力已吸引科学研究利用白蚁解决人类所面临的环境问题,将产生21世纪的环境技术,并开创新的产业。
随着人口的增加,产生了两个重要的问题:垃圾废料的增加与对生物产品需求的增加。利用白蚁消化将木质及其衍生物(如纸)的废料转化为生物量(白蚁),可以同时针对这两个问题:生物转化减少了垃圾量,生产的白蚁可以作为饲料,甚至直接作为人的食物。据有关研究结果,有的白蚁对纤维素的转化率为96—99%,对木质素的转化率为70—83%,几乎是传统食草动物转化率的10倍。
一位加拿大科学家提出降解业的概念。这个概念相对于农业。他认为,农业导致了人类文明的开始,而降解业将使人类发生进化上的飞跃。白蚁将在降解业中起重要作用。
从利用的角度,多样的生物是大自然经亿万年培养出来的,如果过度利用,可能毁于一旦。我们应合理使用、保护大自然的培育成果并留给后代。
五、结语
提到白蚁,人们立刻想到它给人类建筑造成的巨大危害,是有害昆虫,国内几乎每个城市都有白蚁防治研究所,专门研究、实施白蚁防治工作。而实际上仅不到10%的白蚁种类造成危害,90%的白蚁种类则在将植物纤维物质转换成动物食物上起着关键作用,从而支持着食虫动物的多样性,这一点却被一直人们所忽视。只有当人类面临严重的环境问题时,有人才开始考虑人类利用白蚁的前景。大自然中像白蚁这样的动物还有很多,有些物种在人类尚未发现、科学尚未记录之前就灭绝了,也有些物种的用途在尚未知道之前就灭绝了,每一种生物都有其生态学意义。从保护受威胁的动植物到保护生物多样性是人类对自然界认识、也是对自身认识的一大进步。
窦丰满
四川省成都市卫生防疫站(610000)
《小学自然教学》2002年第10期
|
|