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英国皇家植物园邱园科学部主任、哥德堡全球生物多样性中心创办者亚历山大·安东内利代表作。这是一本介绍全球生物多样性知识的专业科普读物。

本书从以下几个方面对生物进行详细介绍：

5大系统解析生物多样性的丰富内涵，

3个角度论证生物多样性的独特价值，

4个方向了解生物多样性面临的威胁，

呼吁大众从社会、工作及个人生活方面迅速行动，探索人与自然和谐共生的未来。

作者在书中细致呈现邱园植物腊叶标本，加入达尔文进化树手稿，包含十余幅手绘物种插图，多幅生物多样性阐述图表，系统介绍生物多样性的丰富内涵。

宇宙即一切，它囊括星体、尘埃和所有生命，涵盖时间、空间及其全部内涵。

生物多样性是需要我们深入探索的另一个宇宙，它同样浩繁、无垠、神秘。

引言 两个宇宙

001

第一部分 内涵丰富的生物多样性

第1章 物种

026

第2章 基因

035

第3章 进化

044

第4章 功能

050

第5章 生态系统

057

第二部分 生物多样性的价值

第6章 对人类的价值

066

第7章 对自然的价值

074

第8章 对其自身的价值

081

第三部分 生物多样性面临的威胁

第9章 生境消失

088

第10章 过度开发

096

第11章 气候变化

105

第12章 其他威胁

113

第四部分 拯救生物多样性

第13章 大规模解决方案

126

第14章 从我做起：生活篇

141

第15章 从我做起：工作篇

161

结语：展望未来

170

术语表

175

参考文献

181

致谢

209

[巴西]亚历山大·安东内利（Alexandre Antonelli）

英国皇家植物园邱园的科学部主任。作为一名训练有素的植物学家，他是瑞典哥德堡大学优秀的生物多样性教授，牛津大学客座教授，哥德堡全球生物多样性中心的创始人，也是世界上被引用最多的科学家之一。《隐蔽的宇宙》是他第一本科普书。

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物种是生命世界的基石。它们相当于房屋的砖块、元素周期表中的元素、钢琴的琴键。所有物种在自然界中都有自己的一席之地；它们存在于既相互依赖又依赖其物理环境的群体中。不过，尽管它们至关重要，但是科学家们无法就物种的单一定义达成一致。

物种的经典概念是一群能够两两交配并生产可育后代的个体。因此，总体上不育的后代不被认为是独立的物种，比如动物园里狮子和老虎之间罕见的性接触所产生的后代（雄性狮子和雌性老虎的后代被称为“狮虎”，相反则被称为“虎狮”）。相比之下，如果你让贵宾犬与拉布拉多犬杂交，它们的幼崽将和父母一样具有生育能力，因此所有的狗都属于同一个物种。狼也能成功地与家犬交配，并生产可育的幼崽，因此狼和狗属于同一个物种，即灰狼（Canis lupus）。话虽如此，但是相较于狼，所有狗都有着许多共同点，如牙齿较短、性情温顺。这些共同特征表明，狗可能正在集体地偏离它们的野生祖先，最终可能成为一个独立的物种。有鉴于此，目前狗被视为一个亚种—一

家犬（Canis lupus familiaris）

能意味着我们严重低估了北极地区的物种数量，或许其他地区也是如此。

与这种模式相反的是，物种虽然可以成功繁殖，但不是通过常规的方式。在植物中，兰花是众所周知的例子。兰科是世界上最大的两个植

物科之一，有大约2。8万个已知物种，科学家每年还会记录更多兰花物种。兰花物种如此之多的原因，几个世纪以来一直困扰着包括达尔文在内的科学家。一个重要的洞见出自澳大利亚博物学家伊迪丝·科尔曼（Edith Coleman）的发现。1927年，她发表了关于一种舌兰Cryptostylis

leptochila是如何被名为Lissopimpla excelsa的胡蜂授粉的详细观察。奇怪的是，这些昆虫在将花粉从一朵花转移到另一朵花的过程中并未得到任何食物奖励。事实上，她观察到的现象非常奇特：胡峰的行为就像它们在…嗯…与花交配。后来人们发现，这些花发出的气味与雌性胡蜂发出的气味相同。不仅如此，花瓣上的小茸毛还促进了胡蜂性行为，而且雄蜂的眼睛无法区分花的颜色和雌蜂的颜色。

科尔曼基于澳大利亚物种所描述的现象（现在被称为“拟交配”）绝不是一个孤例。今天，已知有1/3的兰花物种以这样或那样的方式欺骗昆虫，通常是利用雌性的性吸引力。我曾在对欧洲最艳丽的兰花之

兜兰进行授粉研究时获得过一手证据。在我的硕士学业结束之后和博士学业开始之前，我有两个星期的假期，于是我和一个朋友觉得我们可以利用这段时间来做一些研究。让我们感到震惊的是，兜兰一次又一次成功地引诱得不到奖励的雄蜂，而雄蜂似乎一直未能从中吸取教训。

遗传多样性，即DNA蓝图中存在的变异性，在确定动物园和禁猎区人工养殖项目中大象和老虎的系谱方面发挥着作用。每个物种内部通常在形态、化学成分和行为方面都存在大量变异，所有这些都与被称为“生命蓝图”的生物体DNA有关。然而，对于绝大多数物种，我们几乎不知道它们存在多少遗传变异，以及一个物种中的哪些遗传变异最有可能抵御当今世界上正在发生的环境变化。随着世界气候变得更温暖和更不可预测，我们必须了解每个物种将如何应对这些变化，包括那些我们赖以生存的物种，比如各种农作物。

为了说明这一点，咖啡可以作为一个引人注目的案例（见图2-1）。目前，埃塞俄比亚约有1500万农民依靠种植这种商品过活，它是该国出口收人的主要来源之一。基于不同排放方案，21世纪气温将上升1。5℃~5。1℃，埃塞俄比・斯（Aaron Davis）及作预测，到21世纪末，40%~60%的现有耕地可能不再适合种植咖啡，未

来50年里将出现一些严重的咖啡产量不足。这将导致严重的社会经济挑战，比如收入和粮食不足，移民激增，甚至出现冲突。海拔较高的凉爽湿润地区可以提供更适宜的生长条件，即使在气候变化的情况下也能大量生产咖啡。然而，这需要那些阿拉比卡咖啡种植园冒着冲突、毁林以及让别处的农民失业的风险，进行规模浩繁的迁移。戴维斯和他的合作者正在通过寻找包含有用遗传性状的野生咖啡植物种群来应对这一困境，特别是那些在高温和干旱环境下更具恢复力的种群。他们还在探索咖啡属中几个名气略小的物种的风味、种植潜力和气候概况，该属包括大约130个物种，而且物种数量还在不断增加。这些物种可以取代阿拉比卡和罗布斯塔等更常见的咖啡作物品种，或与之杂交，这样可以大幅提高常见咖啡作物品种的气候耐受性，进而有助于维持全世界数百万人的生计。

DNA还有助于扩充在英国发现的本地真菌的名录，该名录目前每年增加50个以上的物种，包括一些以前不为科学所知的物种。当大多数人想到真菌时，他们会想到蘑菇，不过蘑菇只是一个更大的生物体的子实体，而这个生物体在底下的基质（比如土壤或朽木）中生长。蘑菇就像长在苹果树上的苹果，不同的是，我们几乎看不到树本身。它们只是零星地冒出来，有时根本就不冒出来，而且只占真菌总重量的极小一部分。真菌主要由菌丝组成，在一个被称为菌丝体的网络中进行组合，有时可以变得非常非常大。事实上，世界上最大的生物体并不是你所想的那种，而是蜜环菌属的蜜环菌（子实体被称为榛蘑）。在美国俄勒冈州，单个个体的菌丝被发现可能重达3。5万吨，相当于250头蓝鲸，而这个个体已经活了大约2500年。嵌人环境中的真菌组织占据着主导地位，这也是为什么现在的真菌调查很简单，往往只是在森林或草地上采集土壤样本，把它们带到实验室，然后检测DNA序列，从而揭示有多少不同的实体。然而，为了给这些序列命名，你需要将它们与一套参考序列进行匹配，这些参考序列是根据博物馆鉴定的可靠标本生成的。这种匹配工作被称为“DNA条形码技术”，因为它与超市里结账时识别商品的方式相似。

相反，化石揭示了一个巨大的生态系统

一北热带林的消失。北热带林是在大约6600万年前恐龙灭绝后不久出现的。虽然你可能从来没有听说过这种森林，但它却是覆盖北美、欧、亚三大洲的南部大片地区的主要植被，历时逾2000万年。它包含一种不寻常的大树，源自热带，却长着厚实且适应干旱的叶片。我们虽然不知道当时气候的细节，但是根据这些特征，我们有理由认为该地区曾经存在分明的湿季和干季。当时的气候可能比今天的雨林千燥一些，又比今天具有地中海气候的地区潮湿一些。

然而，我们对生态系统的进化以及这对长期保护意味着什么都知之甚少。这些历史变化告诉我们，我们不应该把今天的生态系统视作理所当

然。一个特别值得关注的间题是，可能存在着“临界点”或“不利归路点”，一日超过这个点，整个生态系统可能就无法恢复到之前的状态。例如，科学家估计，世界上最大的亚马孙热带雨林，从其森林总量损失20%~25%的节点开始，就会不可逆转地变成稀树草原。据估计，我们已经失去了亚马孙雨林在人类出现之前的森林面积的大约18%，这可能意味着我们已经非常接近临界点了。近来我们目睹了一些生态系统的类似变化，比如非洲萨赫勒地区的荒漠化，这可能是自然原因造成的。撒哈拉以南的大型干旱土地带的面积是埃及国土面积的三倍，直到数千年前这里还是湿润的，大部分区域覆盖着森林。还有一个例子是咸海的极度萎缩，咸海曾是位于今天的哈萨克斯坦和乌兹别克斯坦之间的一大片水域，充满了生命力，人类在它周围建立了一个丰富的社会文化。这一切都消失了，在很大程度上是人为因素导致的。

生态系统是地球生物多样性的最大组成部分。虽然它们比我们“生物多样性之星”的最小单元

基因（遗传多样性）大得多，但是基因和生态系统各自代表了同一架望远镜的透镜。这架望远镜的所有五个生物多样性“透镜”都是对齐的和互补的，就像精细调试过的望远镜让我们能够探索遥远的天体一...

我与丹麦同事尼娜·伦斯泰效（Nina Ronsted）一起，有幸共同指导了两名优秀的南美洲学生的博士论文，他们是来自玻利维亚的卡拉·马尔多纳多（Carla Maldonado）和来自秘鲁的纳塔莉，卡纳菜斯（NatalyCanales，他们从近来和历史上人们收集到的树皮样本中生成了大量的基因数据。他们与另一位学生金·沃克（Kim Walker）以及邱园经济植物学收藏馆馆长马克·内斯比特（Mark Nesbitt）一起，研究阐明了这一引人入胜的传奇故事的许多方面。金鸡纳树皮绝非孤例。到目前为止，科学家们汇编了来自世界各地传统社群已知用途的约4万种植物的数据，这些植物曾作为药物、食物、纤维、居所、木材、毒物、能源、油类、装饰品、麻碎品等的来源。

前几章所探讨的生物多样性的多个方面对我们探索和利用物种起到了重要作用。我们经常听到一种说法，包含丰富的水果和蔬菜的多样化饮食非常重要，那么我们应该选择哪些食物呢？这显然是一个复杂的问题，它涉及季节和可获得性、环境影响、口味和价格等因素，以及一个在很大程度上被忽视的因素一

它们的进化多样性。正如我们已经知道的，不同物种之间的进化多样性可以存在很大差异。如果你用土豆、西红柿和茄子做一道菜，那么你的菜里就会有同一个植物科（茄科）的三个成员，它们有着很近的亲缘关系，代表了大约3700万年的进化。如果你转而选择土豆、西兰花和核桃（分别来自茄科、十字花科和胡桃科，那么你就把食材代表的进化时间延长了近10倍，达到3。4亿年。

此处的关键不是你的盘子里有多少进化时间，而是这段消逝的时间所能提供的营养结果。我们可以从许多不同的食物来源中获取我们日常所需的大量营养素，它们能为我们提供大部分能量摄人，包括我们所需的蛋白

质、脂肪和碳水化合物。除了这些，我们还需要全系列的微量宫养紫，即

维生素和矿旷物质，这些营养素无法在我们体内合成，却对...

书籍介绍

英国皇家植物园邱园科学部主任、哥德堡全球生物多样性中心创办者亚历山大·安东内利代表作。这是一本介绍全球生物多样性知识的专业科普读物。

本书从以下几个方面对生物进行详细介绍：

5大系统解析生物多样性的丰富内涵，

3个角度论证生物多样性的独特价值，

4个方向了解生物多样性面临的威胁，

呼吁大众从社会、工作及个人生活方面迅速行动，探索人与自然和谐共生的未来。

作者在书中细致呈现邱园植物腊叶标本，加入达尔文进化树手稿，包含十余幅手绘物种插图，多幅生物多样性阐述图表，系统介绍生物多样性的丰富内涵。

宇宙即一切，它囊括星体、尘埃和所有生命，涵盖时间、空间及其全部内涵。

生物多样性是需要我们深入探索的另一个宇宙，它同样浩繁、无垠、神秘。