淺談生態遺傳學與生物多樣性保護的關系

龐達智

摘要：生物的多樣性是大自然給予我們的一筆寶貴財富，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重要因素，本文就生態遺傳學在生物多樣性保護中的重要作用談幾點看法。

關鍵詞：生態；遺傳學；種群；生物多樣性

生態遺傳學，又稱為種群生物學。種群是生物存在和繁殖的基本單位，生態遺傳學就是在種群基礎上研究生態學和遺傳學的綜合。從進化論我們可以知道：種群是生物進化的基本單位；突變為生物進化提供了材料，而自然選擇則決定了生物進化的方向；隔離才是新物種形成的必要條件；種群中基因種類和等位基因頻率的逐代改變，才從根本上引起生物的進化。種群的進化是一個很復雜的問題，通常是這些因素在種群中同時發揮作用而造成聯合效應的結果。簡單地說，生態遺傳學在生物多樣性保護中的作用是，它是不可缺少的基礎知識。

一、遺傳變異是普遍存在的生命現象

在生物界里不存在兩個完全相同的個體。變異的現象不僅表現在生物的外部形態，也表現在內部結構上，例如，各種器官的大小、形狀，甚至位置上都會有所差異。不僅一般的器官有差異，重要的器官也會有差異。例如介殼蟲的主要神經分枝的變異。在生理、習性甚至本能方面，也都廣泛地存在著變異。同一種鳥所筑的巢很不相同；同是家貓，有的喜歡捕家鼠，有的喜歡捕鼷鼠，有的甚至愛捕別的小動物。在自然界里，每一物種經過長期的歷史發展，跟環境保持比較穩定的關系；若環境因素比較復雜，變化較大，就會促進生物的變異。

二、自然選擇在自然界中廣泛存在

自然選擇是保留有利、淘汰有害狀的過程；自然選擇通過生存斗爭而實現；自然選擇也是一個緩慢、長期的歷史過程；選擇在自然界里廣泛地存在著（見表1）。

通過自然選擇可以實現多種變化：把趨于極端的變異淘汰掉，使生物類型具有相對的穩定性。把趨于某一極端的變異保留下來，而淘汰另一極端和其他的變異，使生物類型朝向某一變異方向發展的選擇。還可以把一個種群的極端變異在不同方向保留下來，使生物向幾個不同方向發展的選擇。

三、生物多樣性目前已經受到極大威脅

遺傳和變異的多樣性充分保證了生物的多樣性，但是在現實中受限于資源、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。因為人類活動，今天的種群正面臨著新的前所未有的環境急劇變化，包括生境的摧毀以及農藥、抗生素、除草劑和其它化學藥劑和物理因素的廣泛使用，此外，尚有以往從未出現過的外來種的侵擾等。這些改變不僅威脅著個體的生存，而且對種群還具有遺傳上的影響，這些都是需要認真研究的生態遺傳學問題。

人類生存的一切都要依賴于地球，比如，植物依靠蟲類、菌類和其它生物分解有機廢棄物，保持土壤的氮肥含量。制藥公司通過提取各種動植物成分來合成藥物，取得豐碩醫學成果取決于地球上還有多少物種資源。穩定的食物供應和豐富的藥品資源，僅僅是地球生物多樣性帶來的諸多好處中的兩點。地球的植被吸收二氧化碳，減緩了全球變暖，但是90%的植物（約農作物中的三分之二）需要大約19萬種授粉昆蟲。如果地球沒有如此豐富多樣的生態系統，將完全不是如今的模樣！

四、生態遺傳學在生物多樣性保護中的應用

許多野生動植物常作為人類的食物、毛皮、藥物、木材或其它商品的來源而被捕獲或采收，為了永續利用，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，生態遺傳學在生物多樣性保護中具有重要應用，可以使持續的采捕實踐成為可能。

生態遺傳學對動植物的引種馴化、育種選種有重要理論意義，也有益于林業、漁業和野生動植物的管理事業。設一特定的種群增長模型，并估算單位時間內出現個體數目增加最多時的密度，依據模型預測，最大產量應出現在種群的最高密度時。理論上自然種群在該密度時采捕，不僅可以獲得較大的采捕量，而且種群采捕后恢復到原來密度所需的時間也較短，即可達到最大的持續產量。這在種群生態學上是非常合理的。

保護一個物種，特別是珍稀瀕危物種，不管是原地保護還是遷地保護，都要考慮有一定的個體數量和足夠的遺傳變異。根據邏輯斯諦曲線我們可以獲取種群中遺傳變異的最大量。當種群密度等于K/2值時，種群正處于邏輯斯諦曲線對數增長期的中間部位，環境資源豐富，種群把繁殖率提高到最大限度，種群快速增長，即種群泛濫，自然選擇軟弱無力，種群中遺傳變異的量就增加，許多不同基因型的個體都能正常生長發育?？梢灶A期，在此時種群中取樣和繁殖，遺傳多樣性會相當豐富，種群具有較高的進化靈活度，這在種群遺傳學上也屬明智之舉。

五、結語

自然種群的合理利用是生物多樣性保護中的一個重要方面。生物多樣性的價值是巨大的，是人類賴以生存的基礎。它提供著人類基本所需的全部食品、許多藥物和工業原料。生物多樣性對于人類社會的重要作用是難以估計的。實踐中必須以生態遺傳學做為科學依據保護生物的多樣性。

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