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第十三章 未开发的财富

2021年1月16日  来源:缤纷的生命 作者:[美]爱德华·威尔逊 提供人:kengpo70......

只要有解决生物多样性的危机的努力,

就可享受前所未有的成果。

要拯救物种就得详细研究物种,

在充分了解它们后,

才能有创意地利用其特性。

生物多样性是人类最有价值但最不被珍惜的资源。它的潜力最可以用“Zea diploperennis”这玉蜀黍野生种为例子来说明。“Zea diploperennis”是玉米的野生亲缘,它是1970年代由一位墨西哥的大学生,在墨西哥中西部的哈利斯科州(Jalisco)瓜达拉哈拉(Guadalajara)市南边发现的。这一新种能抗疾病,并且因为是多年生,所以与现存的各种玉蜀黍卓然有别。它的基因若转移到已培育的玉米种(Zea mays)里,能使全球玉米的收成增加数十亿美元。然而,哈利斯科州玉米的发现可谓正逢其时,因为它分布在仅仅10公顷(25英亩)的山区,发现一个星期之后,即毁于大刀与烈火。

我们可以很有把握地臆断,还有极多其他有益但尚未为人所知的物种。例如,在一个遥远的安第斯山谷地,有一种栖息在兰花上的罕见甲虫,会分泌一种能治疗胰脏癌的物质。在索马里,一种仅剩20株的禾草,能为世界含盐的沙漠带来绿色与饲草。我们没有现成的办法来评价这个野地的聚宝盆,而只能说巨大无比,并且其前景未卜。

首先,我们必须以能正确反映实况的方法,重新归类环境问题。环境问题主要有两大类,而且只有两类:一类是变更物理环境为不适合生存的环境问题,即现已为大家所熟悉的有毒物质的污染、臭氧层的缺失、温室效应所引起的气候暖化、可耕地与地下含水层的缩减等。以上这些状况都因为人口的增长而加速恶化。其实只要我们有决心,是可以扭转这些逆势的。我们可以将物理环境导回原状,并将其维持在一种对人类福祉最有益的状况。

另一类是生物多样性的丧失。其根本原因虽然也是物理环境受到掠夺或被利用外,其在本质上与第一类环境问题截然不同。虽然这损失无法弥补,但可以减缓其物种丧失速度到史前时代那种几乎无法察觉的程度,就当作人类所继承的是一个生物多样性较少的世界,至少还能重新维持物种在诞生与灭绝之间的平衡。而且光是解决生物多样性危机的企图,便足以使我们获得空前的重大利益,因为要拯救物种就得仔细研究它们,要透彻了解它们,就得以新方法探索它们的特性。

新环境主义诞生

过去20年间的一个保护思想上的革命,即新环境主义的诞生,使我们认识到了野生物种的实用价值。除了出于无知或恶意的零星例子外,环保主义者与开发人士之间已无意识形态上的战争。双方都认识到,在恶化的环境里,健康是会衰退的,繁荣是会枯萎的。他们也了解到,我们无法从已灭绝的物种那里获取有用的产品。假如我们去开采野地中的基因材料,而不会为了多几尺的木材与几英亩的农田就将野地毁灭,则野地的经济利益将会随着时间的推移而巨幅地增加。被拯救的物种将有助于振兴世界各地的伐木业、农业、医药业以及其他工业。野地就像一口神奇的井,你从中汲取的知识与获得的益处愈多,供应量便愈丰富。

旧式的保护生物多样性是设置障碍物,封闭最丰富的野地,设为公园与保护区,并设置守卫。让人在未保留的地方设法解决他们的问题,他们就会珍惜保护区内的重大资产,就像他们珍视他们的大教堂与国家神社一样。毋庸置疑,公园与守卫是不可或缺的。这方面在美国与欧洲都取得了某种程度的成功,但在发展中国家就达不到理想的地步。因为最贫穷且人口增加最快的居民,就生活在生物多样性最丰富的宝库旁边。一个靠开垦雨林养家糊口的秘鲁农夫,会随着土壤养分的流失逐地而耕,从这块地转移到那块地,如此他所砍掉的树木种类,将多于整个欧洲的特有种树木。假如他没有别的谋生方法,那些树木就会倒下。

新环境主义者针对这个事实采取了行动。他们意识到,只有使用新的方式从开垦的土地甚或尚未遭破坏之野地中获得收入,才能免于生物多样性因为人类的贫穷而被摧毁。这场已经开始的竞赛是要发展新方法,以便在不摧毁野地的条件下,从中获取更多的收入,让自由市场经济那只看不见的手,发挥保护的力量。

天然物质创造医药奇迹

伴随着这场革命在有关生物多样性的思想方面产生了另一个密切相关的改变:主要焦点已从物种转移到其所栖息的生态系统。明星物种(例如熊猫与红豆杉等)仍然得到和过去一样的尊重,但它们亦被视为其生态系统的保护伞。所属的生态系统(包含了数千种较不起眼的物种)本身被赋予同等的价值,这价值足以成为我们极力保护它们的理由,不管其内有否明星物种。当印度尼西亚巴厘岛上最后一只虎在1937年遭到射杀时,岛上的其他生物多样性丝毫无损。

事实上,不起眼而被忽略的物种,往往才是真正的明星物种。关于这点,一个因其生化成分而从籍籍无名变成名满天下的例子,是马达加斯加岛的常春花(Catharanthus roseus)。这种没有人会多看一眼的粉红色五片花瓣的植物,能产生两种生物碱,即长春碱(vinblastine)与长春新碱(vincristine),可用来治疗两种最致命的癌症:霍杰金氏病(hodgkin’s disease),患者大多为年轻的成年人;急性淋巴性白血病(acute lymphocytic leukemia),过去这种病几乎等于儿童的刽子手。制造与销售这两种生物碱的年收入超过1.8亿美元。这使我们想到了由经济贫困的人来监管这个世界生物财富的困境。马达加斯加还有其他五种常春花。其中的一种“C.coriaceus”,随着其最后的自然栖息地——该岛之中央高地贝齐里欧(Betsileo)区域,辟为农田,正步向灭绝的境地。

常春花是马达加斯加岛上的植物,所含的两种生物碱为强效的抗癌药剂的来源。(莱特绘)

很少人知道我们已经多么仰赖野生生物来提供药物。阿司匹林这种全球使用最广的药,是从欧洲旋果蚊子草(Filipendula ulmaria)内提炼出来的水杨酸(salicylic),与乙酸(acetic)作用产生较高效力的止痛剂乙酰水杨酸(acetylsalicylic acid)。美国的药房配售的所有处方,有四分之一是由植物提炼而得的。另有百分之十三来自微生物、百分之三来自动物,总共有百分之四十以上是从生物体提炼而得。然而这些只是众多可利用物质的一小部分而已。全世界开花植物中仅不到百分之三(约22万种中的5000种),曾为科学家检验过其生物碱,而且是以有限而无系统的方式检验的。发现常春花的抗癌效果是极其侥幸的,因为恰巧这个植物到处都有种,而且以往经验认为它具有抗利尿剂(antidiuretic)的效果,于是才加以研究。

科学与民俗记录中还充满了别的例子:许多在民俗医药中受到重视的动植物,至今尚无人做生物医学上的研究。例如印度楝(Azadirachta indica)为桃花心木的亲缘,是一种热带亚洲特有树种。根据美国国家研究委员会(U.S.National Research Council)最近的一份报告指出,印度楝是印度人很珍视的树种。“几个世纪以来,数百万印度人用印度楝的枝条清洁牙齿,用印度楝叶汁涂抹皮肤不适之处,把印度楝茶当补品喝,并将印度楝放在床、书、谷仓、碗、柜、衣橱里,驱赶讨厌的虫子。这种树纾解了这么多不同的疼痛、发烧、感染以及其他不适,因此被称为‘村庄药房’。对印度的数百万人而言,印度楝具有神奇的力量,现在世界各处的科学家开始认为那些印度人的看法或许是对的。”

我们不应该将这类报道斥之为迷信或传说。生物是绝佳的化学家,在某种意义上,它们整体而言要比世界上所有的化学家,更善于合成有实际用途的有机分子。历经数百万个世代,每一种植物、动物与微生物都试验过各种化学物质,以满足其特别需求。每一种物种都体验了无数次影响其生化系统的突变与基因重组。如此产生的试验产物,在天择的逐代考验下,存活到今日。该物种所专精的特殊化学物类别,是由其栖居的生态区位所决定。例如水蛭一旦咬破受害者的皮肤,必须使受害者的血液保持流动状态。它的唾液里含有一种叫水蛭素的抗凝血剂。医药研究人员就靠着这种分离出来的水蛭素,治疗痔疮、风湿病、血栓形成、挫伤等,在这些症状中凝结的血块有时会造成疼痛或危险的病症;水蛭素也可迅速地溶解皮肤移植时可能发生的血块凝结。从中、南美洲的吸血蝙蝠唾液中取得的另一种物质,开发成防治心脏病的药剂。它打通阻塞动脉的速度,比一般药物快两倍,并且作用局限在血液结块的部位。第三种具有类似功能的物质叫作蝮蛇毒素(kistrin),已从红口蝮的毒液里分离出来。

这些从野生物种身上发现的物质,只不过是有待发掘的无数机会中的一部分而已。一旦鉴定出其具有活性的化学成分,便可在实验室里合成,所需的成本往往低于从生物组织提炼的花费。接下来的步骤是以天然化合物为原型,借之便能合成整套新的化学药剂,并且进行测试。这些半天然的物质,有的用在人体上甚至比原型更有效。例如,可卡因用作局部麻醉剂,但是实验室中,也是用作合成许许多多特殊麻醉剂的模板,这些麻醉剂比天然产品还稳定,毒性与上瘾性较低。表二是从植物与真菌中提炼出的药物。

表二 从植物与真菌中提炼的药物

食品开发潜力无穷

同样的,食用野生植物的前途看好。具有潜在经济价值的物种,极少真正进入世界市场。或许有3万个植物物种具有可食用的部位,而有史以来总共栽种或采集过7000种植物用作食物。在后者中有20种提供了世界粮食的百分之九十,而其中3种——小麦、玉米与稻米——供应了世界粮食的一半以上。这少许多样性的资源,偏好较寒凉气候区,而在世界大部分地区,人类以种植单一作物的方式播种,因此容易感染病虫(昆虫与线虫)害。

从水果一项便可以看出植物未被充分利用:有十一二种温带水果(苹果、桃、梨、草莓及其他我们熟悉的物种),独占了北半球的市场,也盛产于热带地区。对照之下,热带至少有3000种可利用的其他水果,其中实际食用的只有200种。有的,例如南美番荔枝(牛心梨)、木瓜、芒果等,最近都加入香蕉的行列,成为重要的外销产品,而杨桃、罗望子及智利棕果(coquitos)等则刚刚进入市场且前景看好。但北美大部分消费者尚未品尝到新西兰番茄(lulos,“安第斯山的黄金水果”)、野生无花果、红毛丹、近乎传奇性的榴莲与山竹等为嗜食者视为世界果王与果后的产品。表三是其他可加以开发的食用植物。

我们的食物种类不出数种,与其说是选择的结果,不如说是碰巧的缘故。事实上,我们至今仍然沿用新石器时代的祖先在农业发轫区所发现、栽植的植物物种。这些农业文明的摇篮包括地中海与近东、中亚、非洲之角、热带亚洲的稻米带、墨西哥与中美洲的高地,以及安第斯山脉的中、高海拔地带。有少数几种受欢迎的作物如今已遍布世界,深入几乎所有现存的每一种文化。假如北美洲的欧洲殖民者当初没有遵循这项做法,假如他们完全坚持食用新大陆特有种的栽植作物,那么今天的美国人和加拿大人就得靠葵花子、菊芋洋姜、美国山核桃、乌饭树(蓝莓)、酸果蔓(红莓)、圆叶葡萄等生活了。这些副食只分布于墨西哥以北的美洲大陆。

表三 未来可加以开发的食用植物

然而,即使极力延续有限的新石器时代的作物,现代农业也只占可利用的作物中最精华的一小部分而已。有数万种未被利用的植物随时可能冒出来,其中有许多还可以证明是比那些目前受喜爱者更优秀。有一个从数千个植物物种中脱颖而出的潜在明星物种,是产于新几内亚的四棱豆(Psophocarpus tetragonolobus)。这种食物称之为“一种物种的超级市场”亦不为过。它的整株植物都很可口——从像菠菜的叶子、可当嫩菜豆食用的嫩豆荚,还有像豌豆的嫩种子,乃至它的块茎可煮、炸、烘、烤,所含蛋白质也比马铃薯高。它成熟的种子与黄豆类似,不用处理便可烹煮,也可磨成粉或液化成饮料,味道像咖啡,但不含咖啡因。此外,这种植物的生长速度快得惊人,几个星期之内即可长到4米高。最后一点:四棱豆是豆科植物,它的根部附生着固氮作用的根瘤,因此不太需要施肥。它本身除了是一种有潜力的作物外,还可用来提高其他作物的土壤肥力。若经由选择育种稍微改善它的基因,四棱豆可以提高最贫穷的热带国家数百万人民的生活水平。

世界各地原住民口头相传的经验里,有丰富的野生与半栽培作物的信息。例如印加人创造了一个多样性作物的宝库,就这方面而言,他们大概是空前绝后的优胜者。在没有轮子、货币、铁或文字记载的帮助下,这些安第斯山的居民发展出一套复杂的农业,印加人所种植的植物种类之多,几乎等于欧洲、亚洲所有农民种植的总数。他们种在寒冷的山坡与高原上的大量作物,特别适合温带气候。来自印加人的作物有利马豆、胡椒、马铃薯与西红柿。但还有其他许多品种与种系(包括100种不同种系的马铃薯),仍然只生长于安第斯山。西班牙征服者学会了利用几种马铃薯,但错过了大批各色各样的块茎类蔬菜中具有代表性的植物,其中有一些比受青睐的作物具有更高的产量与更佳的风味。这些作物有很多我们可能很陌生,例如姜芋、ahipa、秘鲁胡萝卜、玛咖、mashua、mauka、块茎金莲花、块根落葵、yacon等。其中玛咖仅分布于秘鲁与玻利维亚高原区最高处的10公顷面积的地方,如今濒危灭绝。它肥大的根部看起来像褐色的萝卜,含丰富的糖分与淀粉,风味甜美而辛辣,少数有幸尝过的人皆视为珍馐。

四棱豆分布在热带地区,是用处广泛的豆科植物,有“一种物种的超级市场”的美誉。(莱特绘)

另外一种美洲首要的特有种作物是苋,近年来才进入美国市场,大抵用作谷物补充品。从墨西哥到南美洲的印第安人所利用的60种野生植物中,只有3种是他们于哥伦布抵达美洲之前所普遍栽植的,而苋就是其中之一。苋的种子是一种很有营养的谷物,而苋的嫩叶煮后尝起来像菠菜。这种植物极为耐寒冷与干燥的气候,因此在西班牙征服新大陆时期,墨西哥人将之视为玉米一样受欢迎的食物。若非由于一段怪诞的历史,否则在西班牙征服美洲之后,苋极有可能成为世界上几种首要作物之一。马克斯(Jean Marx)写道:

500年前,苋谷是阿兹特克人(Aztec)的一种主食,也是他们宗教仪式不可或缺的部分。阿兹特克人将磨碎、烤过后的苋籽,与供作牺牲的人的血混合,再捏成偶像。在宗教节庆期间,弄碎偶像成小块,由信徒分食。这种做法被西班牙征服者认为是对天主教圣餐仪式的荒诞模仿。当西班牙人在1519年征服阿兹特克人时,他们禁止了阿兹特克人的宗教,也一并禁止了苋的栽植。

偏见与墨守成规向来会推迟农业进步。未开发的野生物种之谜,可以用一个有关天然甜味剂、具有寓意的故事加以阐明。在西非发现的一种植物,Thaumatococcus daniellii(暂译“卡甜姆非”),能产生比蔗糖甜1600倍的蛋白质。第二种西非植物,Dioscoreophyllum cumminisii(暂译“卡明斯莓”),能产生一种比蔗糖甜3000倍的物质。这故事的寓意是:野生物种中的这种递增现象究竟能发展到何种程度?人类的聪明才智从未往这个方向或任何其他实用领域去寻求答案。我们不妨来思考第二个同样具有启发性的例子。巴西亚马孙河流域有种高大的羽状叶棕榈叫巴巴苏(Orbignya phalerata),尽管只采收它的野生与半野生的坚果果仁,却能制出全球最高产量的植物油。一块种有500株巴巴苏的土地上,可从每串重100公斤的巨无霸果实中,年产近4000加仑的植物油。当地人将这株树的不同部位,制成牲口的饲料饼、纸浆材料、屋顶材料、编篮子的材料,以及炭等多种用途。巴巴苏尚未成为完全的商品,也未大面积栽植,仍然野生在其原先生长的肥沃高地与冲积土的低洼地区。

这是栽培的苋,是美洲印第安人的一种主食植物,也是深具全球潜力的杰出作物品种。(莱特绘)

另一个有待投资的未开拓领域是盐土农作,即利用耐盐分的植物来耕耘先前无法耕种的土地。在墨西哥的一个实验农场,农民已经开始用海水灌溉海蓬子(salicornia),那是一种原本生长于盐滩上的植物。这种小而多汁的植物能生产类似红花油的油。每公顷的海蓬子能年产2吨种子油,剩下的禾秆能用来饲养牲口。巴基斯坦人将卡拉草(kallar grass)种在积盐水的土壤上,收割后作为动物的饲料。智利北部险恶的阿塔卡马沙漠(Atacama Desert),有时可能连续7年无雨,那里的塔马鲁戈牧豆树(tamarugo tree)的根,能往下穿过1米的盐层,探到沙漠土壤深层的含盐水分。这种非比寻常的植物,能在原本寸草不生的荒地上,开创稀树地带和地表植物群。放养在塔马鲁戈林地的绵羊生长速度,不逊于世界其他高质量牧场的绵羊。

畜牧业的前景

畜牧业的历史就和农业的历史一样充满偶然因素。一如农作物,现今畜栏的与牧场上的牲口,大都承袭自我们新石器时代祖先1万年前在欧洲、亚洲的温带地区最早豢养的那些动物。我们一直没有摆脱少数几种有蹄类哺乳类动物,例如马、牛、驴、骆驼、猪、山羊,但它们不适应世界上大部分的栖息地,而且往往会对自然环境造成可观的破坏。在许多地方,这些物种的产量比不上那些被人们忽视的野生物种。

亚马孙河流域的几种南美侧颈龟(Podocnemis)便是其中的几种。该属有7种是当地人极为重视的蛋白质来源。它们的肉质绝佳,是一种可口的地道菜肴。随着在河流两岸定居的人愈来愈稠密,有几种龟现已濒临灭绝了。然而它们也很容易养殖,每只母龟一窝可以产下多达150枚蛋,而且幼龟长得很快。其中有一种,即巨大的南美巨型侧颈龟(P.expansa),可以长到将近1米,重50公斤,可以养在水泥槽及大冲积平原边缘的天然池塘里,喂以水生植物与水果,所有的花费都非常低廉。

这种环境下生长的南美侧颈龟,每年每公顷能生产约2.5万公斤的肉,是砍伐周围森林而辟成的附近牧场所养的牛肉产量的400倍以上。由于冲积平原占亚马孙河流域土地面积的百分之二,这个养龟业的商业潜力无可限量。它使环境所付出的代价,远低于强行在这片土地上放养,酿成恶果的牛群和其他外来物种动物。

亚马孙河的巨型侧颈龟是一种容易养殖的物种。这项在河口冲积平原上的养殖业,从巨型侧颈龟身上所得到的肉品资源远比牛肉来得丰硕。(莱特绘)

人们称之为“树鸡”的美洲鬣蜥,也是好处数不尽。这种肉味淡而鲜美的大蜥蜴,是中、南美洲温湿地区的农民几百年来深爱的美食。毫无疑问,鬣蜥是一种蜥蜴,有些人可能一想到要吃爬行类动物就退避三舍,但这只是文化角度的问题。从种系发生史来看,鸡与其他禽类不过是有翅膀的温血爬行类动物,而且不管怎么说,我们的菜肴里早已充满视觉上比鬣蜥更吓人的生物——从龙虾到狐形长尾鲨。

我这是离题了,现在言归正传。由于捕杀过度,美洲鬣蜥在它们大部分的分布区里都变得少见了,现在巴拿马的黑市上,每只售价25美元。虽然在几个拉丁美洲的国家有法律保护它们,但这种大型爬行类动物因其森林栖息地的破坏而锐减。假如农民肯让更多的森林长期存在,则将会有更多的美洲鬣蜥可以下锅。“但是,假如你是个要养家糊口的农民,即便你的家人喜欢鬣蜥肉,”维尔(Chris Wille)与茹可夫斯基(Diane Jukofsky)指出,“然而你也很可能会更想砍掉或烧掉你土地上的树木,腾出地方给牛或作物——可以卖钱的东西。毕竟,鬣蜥虽然可以做成美味的晚餐,却无法让小孩当衣服穿。”

虽然森林与农民的情况皆有不断急遽恶化的现象,但此现象是可以扭转的。沃纳(Dagmar Werner)令人印象深刻的田野试验系列显示,若经营得当,同等面积的土地上,鬣蜥肉产量可高达牛肉产量的10倍,同时可以保住大部分的森林。其窍门是养殖培育种,人工孵蛋,先保护刚孵出的、最脆弱的、处于生长期的小鬣蜥,再释放到森林。让它们自由地在树冠内觅食,或许加点厨余的残羹剩饭,等长大再宰杀。除了开拓更大的外销市场之外,同时在养殖鬣蜥的地区,也要放宽保护鬣蜥的有关法律。有几种可以商业化养殖与生产肉类的野生动物,请参见表四。

表四 可供商业化养殖与生产肉类的野生动物

所有这类新构想的目标都在于增加生产量与财富,同时使自然生态受干扰与生物多样性的丧失维持在最低程度。经过完善的遴选和经营,外来物种可成为我们熟悉与喜爱的生物,并对环境有良好的影响。

除了巨型侧颈龟与鬣蜥之外,前程看好的优良动物名单应加上鹿豚。鹿豚是一种像猪的动物,栖息于印度尼西亚东部的苏拉威西岛(Sulawesi)、苏拉群岛(Sula)、托吉安群岛(Togian)、布鲁岛(Buru)的雨林。鹿豚是属于那种通常只在动物园里才看得到的怪异动物——体形修长,灰色的皮肤几乎无毛;雄性的上门牙上翘成獠牙,并穿过鼻口部的肌肉,然后往额头后弯,露在嘴巴外面。鹿豚的许多亲缘物种曾漫游在欧洲的森林里,如今全已灭绝。长大的鹿豚大多比男人大,可重达100公斤。尽管它的相貌和一位印度教恶魔颇相似,该物种却已为印度尼西亚的森林部族驯服,并且是重要的肉类来源。然而,它最有可为的商业特色是反刍猪的特性。它的胃较大,像羊的胃分成几室,这个特点显然能让它吃极多的叶子和其他含高纤维素的植物。幸运的话,鹿豚可能可以加入世界其他地区家猪的行列,靠着花费不多与普遍可得的饲料而繁衍不息。

养殖巨型侧颈龟、鬣蜥与鹿豚的方式,可让各种动物物种驯养在其自然生态系统里,或者将健壮耐劳的物种放到无特有种的贫瘠地区,则可兼顾经济增长与保护目标。最有潜力的扩张方式可能是水产养殖,即在人工池塘(或就软体动物而言,设置于河口之支撑架上)养殖鱼类、牡蛎与其他软体动物(螺、蛤、贻贝等),以及其他海水与淡水生物。全球人类所消费的鱼类,有百分之九十以上,是从完全自然的环境里捕捞野生鱼种而得的,尽管人们已有高度发展的水产养殖技术可资利用。特别是鱼类已为人类养在池塘,以及其他围起来的构造物里,已有4000年了。假如大力地推动,水产养殖业在动物性蛋白质的产量上,10或20年内将毫不费力地轻易增加数倍。迈尔斯写道:

有两个理由可说明水产养殖业庞大的潜力:第一,水栖动物较诸其陆栖亲缘有一个明显的优势,即它们的身体密度几乎和它们所栖息的水相同,因此它们无须耗费能量用在支撑体重上;也就是说,它们可以将较多的食物能源分配到生长上,而陆栖动物无法这样。第二,鱼类是冷血动物,它们不必消费大量的能源来保持它们的体温。例如,鲤鱼将一个单位的食物转变成肉的速度,就比猪或鸡快一倍半,比牛或羊快两倍。若将甲壳动物水蚤,养殖于一个添加营养的环境下,五周内每公顷能生产20吨的肉,这是每公顷黄豆蛋白质产量的10倍,也就是每单位蛋白质的成本只有黄豆的十分之一。

当今的水产养殖业仅利用了可得的多样性的一小部分,与传统的作物栽培和牲口豢养如出一辙。水产养殖业相当仰赖的物种,还是那些发明养殖业之初,偶然遇到的物种。全球食用的养殖鱼约有300种。但有百分之八十五的产量仅属于数种鲤鱼,其余多为罗非鱼(tilapias)。科学记载了1.8万多种鱼,而尚未为科学界所知的无疑还有数千种。最终,具有商业价值的也许只有其中一小部分,但即使这部分只是百分之十,亦将大为增加可利用的多样性了。

造纸新希望——东非槿麻

在增加生产力的同时要保护生物多样性,并以相互提携的方式来进行,是企业能力所及之事。例如,全球的森林在纸浆殷切需求下面临压力。婆罗洲有1000种树种的森林,以及北美洲的原始林,变成纸浆的速度愈来愈快,预计在20世纪结束时,年产量会有4亿吨。要制造报纸与纸盒,我们有比彻底改变野地更好的方法——东非槿麻(Hibiscus cannabinus,洋麻)。东非槿麻是与棉和秋葵(又称羊角豆)有亲缘关系的植物,几乎各方面都优于传统的木本植物。槿麻丛貌似竹林,开白色像木槿花的花;四五个月就能长成5米高的成熟植株。美国南部的槿麻产纸浆量约比树木的产量多出3至5倍,而且只需轻度的化学处理漂白其纤维。幼龄丛可用类似收割甘蔗的机器来采收。

以一种卓越的方式种植木本禾草(wood grass)也能大量生产木浆与纤维。这是尚在实验期的作业程序,将树木种成密生林分,趁木本禾草还年幼、柔韧时,像割草般地收获它们。接着把植体转变为纸浆、燃料或牲口饲料。假如选对了树种,则林分的生长快速,并像禾草般自干基根部萌蘗,无须重新播种。如果选的多是豆科植物,它们会自添氮肥,可减省土壤施肥的需要。

栽植槿麻与木本禾草,是自农业发轫期即有的重要农耕作物。作物栽培在世界各处已有5000至1万年的历史,是人类栽培野地采收的某些粮食作物,再从中选择最好的种系。数千年前,狩猎—采集的先民必定知道植物会生产种子,种子再长成植物。将种子播种在便利的地方,对他们而言只是前进一小步而已。当他们又学会了在精耕过的土地上收获植物,并选择最优良的种子来繁育下一代后,他们成为了农民,农业便诞生了。一系列事件由此启动,让植物和他们的后代,就像埃里奇·霍依特(Erich Hoyt)那样,踏上了一段的奇异又美妙的旅程,走进了当代历史。

农业生物技术

今天,新石器时代农业发源的古老地点,不仅养育着在农田上栽植的品种,并且也维系着那些仍然存活于附近、处于减缩中的自然栖息地里的野生物种。综合栽植种系与土生种系,使得这些地点成为基因多样性的大本营。它们被称为“瓦维洛夫中心”(Vavilov center),以表彰俄罗斯植物学家瓦维洛夫(Nikolai Vavilov)的拓荒性工作。瓦维洛夫于1920年代与1930年代,曾到阿富汗、埃塞俄比亚、墨西哥、中美洲以及苏联等偏远地区,收集农业用的植物。我们有关多样性中心的地理知识,在最近几十年间又因其他植物学家的努力而得以扩增。每一处的瓦维洛夫中心无任何神秘之处,它们大部分只是农业发轫的所在地,因此其地点的分布,皆在最早的农民所选择的植物物种生长的范围内。例如,变成燕麦与大麦的禾草长在西南亚洲,野生的玉米、南瓜类与菜豆类长在墨西哥,马铃薯的祖先长在秘鲁。

由于人类偏好多汁的叶子、大块茎、柔嫩的果实,因而经由人为择汰,栽培作业发生了进化。这一类的特殊化意味着,不受照料的物种便降低了其在原栖息地里的存留能力。而我所知道的栽植种系,也没有一种能重新回到其祖先的栖息地,成功地在那里竞争。栽植种系也比较容易罹患疾病,易遭食叶昆虫与其他有害动物的危害。人为择汰方式一直处于得失之间:人类既要得到创造遗传的特色,又得接受不想要但无法规避的遗传弱点。

随着农业科技的绿色革命的到来,这种得失变得更为明显。过去40年间,人工培育出高产量的种系,并大面积栽种着,而栽培物种比过去更加特殊化与同质化。在印度,农民原本种植多达3万个品种的稻米,现在这种多样性急速地沦丧,预计到了公元2005年,四分之三的稻田里所种的稻米,将不会超过10个品种。

一个由自然选择造就的世界里,同质意味着脆弱。繁殖母株的纯度高,将降低其抗病力,而大面积连续单一栽培也会招来可怕的病虫害。亚洲密布的稻田,因全年栽培收获变得更加脆弱,对迅速蔓延的多样疾病,早已无招架之力。在1970年代,禾草矮株病毒侵袭从印度到印度尼西亚的农田。幸而尚有足够的野生稻种与种系种,而得以处理这个难题。国际稻作研究所(The international Rice Institute)就稻子对禾草矮株病毒的抵抗力,用生物检定技术,试验了6273种稻子。在这林林总总的稻种里,只有一种相当柔弱的印度稻种(Oryza nivara,1996年才为科学界发现),具有所需要的基因。在与普遍栽植的品种杂交以后,产生了具有抵抗力的杂交物种,现在已遍植于亚洲11万平方公里的稻田里。

巴西大部分咖啡园里是一种东非咖啡树的后代。最初这些咖啡树是人工栽植于西印度群岛的,其中若干咖啡树的后代被移植到南美洲。1970年的咖啡锈病(一种已经摧毁斯里兰卡大部分咖啡作物的疾病)出现于巴西,并且蔓延到中美洲,威胁着几个国家的经济。碰巧,若干野生咖啡品种仍然生长于埃塞俄比亚西南部的卡法(Kaffa)区域,该地被认为是栽植咖啡的原产地。在那里找到了抗咖啡锈病的基因,在与巴西与中美洲的咖啡作物杂交后,及时挽救了咖啡业。

农作物物种产量的提高,约有百分之五十是得力于选择性的繁殖与杂交,也就是得自慎重地重组物种与种系间基因的农业计划。现代的西红柿(Lycopersicon esculentum)内有许多有亲缘关系的物种与种系的基因。至少有9个种类(都原产于中美洲与南美洲)曾提供珍贵的遗传特征给这个作物,或者是含有能提供这种基因的物种:

L. cheesmanii 加拉帕戈斯群岛特有种,可以用海水灌溉。

L. chilense 能抗旱。

L. chmielewskii 果色较深,提高糖分。

L. esculentum cerasiforme 耐高温多雨。

L. hirsutum 高海拔种,能抵抗多种病虫害。

L. parviflorum 果色较深,提高可溶性固体物。

L. pennellii 抗旱,提高维生素C与糖分。

L. peruvianum 抗害虫,是丰富的维生素C的来源。

L. pimpinellifolium 能抵抗种类繁多的疾病,酸度低,维生素含量较高。

当今栽植西红柿的成功是植物繁殖的一项技术性功绩,但仍需要历经许多世代培养才能完成。将某野生物种或种系繁殖成栽培物种时,也会将不良的基因带进来。为了除掉这些不良遗传特征,栽培者必须要一再地利用回交过程(即把杂交物种再栽种交配),使栽培物种兼具栽培型与野生型的基因。最后要提出一点,传统的杂交方法,只有在非常相似、可以杂交的物种与种系间才能交配。

然而,现在传统的选择繁殖法可以走快捷方式了。基因工程的新方法使得直接移植基因成为可能——将一种物种的染色体切下,放到另一种物种的染色体上,而不需要整个基因组进行杂交。换句话说,它避开了交配步骤。再者,这种置换方法可用在遗传特征差异甚大的不同物种上,此在一般杂交育种上是办不到的。艾斯纳(Thomas Eisner,康奈尔大学昆虫学家)曾以惊人的意象描述这种可能性:

现在,我们必须不再把生物物种看成仅仅是基因的独特集合体而已。由于最近基因工程的进步,一个生物物种必须视作有转植可能的基因储藏处。一种物种不仅仅是自然图书馆的一部精装书而已,它也是一部活页的书本,它的每一页(即基因)或许可用来进行选择性转植与改造别的物种。

西红柿属的每种物种都可视为一本活页笔记本,它可能与非该属的物种(例如较大的茄科,甚至科以外完全相异的开花植物)分享基因,提供或获得能抗病、果实大、耐寒、能四季生长等所有想要的生物质量。这些可能性提高了每一个野生物种与种系对人类的潜在重要性。

只要有解决生物多样性的危机的努力,

就可享受前所未有的成果。

要拯救物种就得详细研究物种,

在充分了解它们后,

才能有创意地利用其特性。

主要的有利用潜力的丰美野生物种(从左到右)分别为:山竹(圆形水果)、常春花、印度楝、美洲鬣蜥、鹿豚、短叶紫杉(及其针叶部分)、塔马鲁戈牧豆树(上)、印度楝(下)、像骆驼的原驼、苋、洋麻或槿麻(带花)、水豚、玛咖(像萝卜的块根)、无尾刺豚鼠、白肢野牛及四棱豆。左下角为干燥的四棱豆豆荚。

平衡生态与经济

我并不是主张要把生态系统看成是一个制造有用产品的工厂。野地有其内在的长处,不需要外在的借口替它辩解。但是每一个生态系统(包括那些野地保护区内的),可以是物种的来源,用来作为栽培于他处的物种,或是基因的来源,可转植到栽培物种上。

关于此一功利原则的最高测验区就是雨林。现在,大部分热带国家,只要砍光这林地上的所有树木,再移师到下一个地方继续砍伐,就会有暴利可图。土地太廉价了,摧毁原始林便有钱可赚,如此便可去买下更多的土地,如此砍与买的循环,直到倒下最后一棵树为止。另一种方式是把雨林当作可提取的储备库,而从中获取“副”产品,如食用的果实、植物油、胶乳、纤维、药物等。

从经济观点出发的一个关键性问题是,副产品的收入,是否高到足以让保存雨林作为提取储备库的做法显得合理?即使以目前有限的知识来判断,答案是对的,至少在某些地区是如此。1989年,彼得斯(Charles Peters)、詹特瑞、门德尔松(Robert Mendelsohn)证明了秘鲁亚马孙雨林的副产品,就长期而言,不仅比传统的一次砍光更有利可图,而且是有利得多。

彼得斯等人在米夏纳(Mishana)城附近一块1公顷的试验区,鉴定了275种乔木,其中有72种(占百分之二十六)生产水果、菜蔬、野生巧克力及胶乳,可在秘鲁市场出售。在扣除采收与运输费后,每年的净产值估计为422美元。米夏纳的该试验区的林木,若是一次砍完,再将木材运到锯木厂,净收益为1000美元。因此,就在很短的时间内,持续的采收水果与胶乳的方式比一次砍光树木更有盈余,何况森林文风不动。即使间隔采伐贵重的树木作业方式,虽可生产最大材积量,然而此长期收入不及采收水果与乳胶的十分之一。请参考表五采收米夏纳雨林(1公顷)副产品产量与年收入。

表五 采收米夏纳雨林(1公顷)副产品产量与年收入

表五所示的采收林产品产量,事实上是米夏纳试验区最保守的估计,因为完全是根据商业性测试品的存货清单及未完善开拓的市场估算的。迄今无人花费心力去做整个生态系统的生物经济的检测,识别出能生产粮食与药物、有害虫防制成分以及恢复与肥化土壤的物种名字。为了木材或为农业用地而砍掉全部森林时,几乎毁了所有有用的物种。旧有的土地利用方式,是承自西班牙征服者的传统市场,以及受国外市场波动难料的牵制,事实上是短视近利而抛弃真正的大财富。对温带林的评价与全盘利用上情况亦同,只是程度轻微一些而已。

经济学家正设法把野地及现存物种纳入他们的估算公式。他们开创了一个新的知识领域,称为生态经济学(ecological economics),致力于环境的永续性及其长期生产力的研究。我相信,对那些他们做过资源调查与本益分析的部分生物多样性,能做得到精确评估,就像评估米夏纳试验区可供消费的植物产品一样。他们也可以算上“生态旅游”(ecotourism)的收入。愈来愈多地从已开发国家来的人,愿意花钱来体验——尽管只是匆匆一瞥——人类出现以前的地球。

1990年,哥斯达黎加的观光业,已跃升为该国第二个最主要的外汇收入财源,超过香蕉,直逼咖啡。将雨林作为生态旅游之用,每公顷所得的利益,远远超过将森林开辟为牧场与农田的收入。生态旅游业是卢旺达第三重要的财源,它跃升迅速,现在仅次于咖啡与茶,大抵因为这个面积小而人口过多的东非国家,是高山大猩猩的家园。当卢旺达人保护大猩猩时,大猩猩也出手拯救卢旺达人。

生态系统服务

对于超乎商品价值之外的评估,经济学家便束手无策了。除了物产与观光收入,他们的评价标准便显得宽松而且不准确。他们没有肯定的方法评估生态系统提供的服务,包括物种一项及其与我们所耕作的土壤、所呼吸的空气、所取用的水一起算的价值。自然生态系统调控大气的许多气体,而各种气体又会改变气温、风的形态以及降水。广袤的亚马孙河流域的雨林,生产其中一半的雨水。当森林被砍伐,水供应量也相对减少。降水与蒸发循环的数学模式显示,绿色覆盖有一个的关键临界面积,低于此临界面积,森林势将不保。变更了大部分的雨林大集水区,会使雨林无可挽回地变成了灌丛生的草地。这个不良的影响可能会往南迁移,将巴西部分富饶的农业心脏区,变成干旱地带。

当夷平了森林,木材与植物组织构成的元素,有一部分便会变成温室气体。然后当森林更新时,便召回等量的气体元素成为固体物质。在1850—1980年间,全球热带雨林面积的净缩减,使地球大气层增加了900亿至1200亿吨的二氧化碳,接近燃烧煤、石油、天然气释放出的1650亿吨二氧化碳。这两种过程将地球大气层二氧化碳的浓度,提高了百分之二十五以上,为地球暖化与海平面上升铺妥了路子。

第二种主要的温室气体是甲烷,在此期间约增两倍,其中有百分之十至百分之十五应是热带森林被砍伐造成的。假如我们将400万平方公里(有巴西面积的一半)的热带地区恢复为森林,可以消失掉目前大气中因人类行为累积的所有二氧化碳。此外,甲烷与其他温室气体的增加速度也会放慢。

世界上的土壤皆由生物创造的。植物的根系辟裂了岩石,形成了土壤母质大部分的沙砾与岩层。但是土壤不只是碎裂的岩石而已,它们还是复杂的生态系统,内有植物、极小型动物、真菌、微生物等,以微妙的平衡而聚集在一起,循环着营养液和微粒子营养物。健康的土壤确实是会呼吸与移动的,靠着微平衡维系自然生态系统与农田。

谈起“生态系统服务”(ecosystems service)这个举世皆知的名词,就像废物处置或水质控制。但是只要小部分尽职的生物消失了,人类生活质量就会下降,而且日子就难挨了。假如我们忽视甚至蔑视那些用它们的生命维系着我们生命的生物,那将是人类物种的失败。

那么,生物多样性的价值何在?传统计量经济学的方式,只是拈斤播两计算市场价格与旅游收入,一直低估了野生物种的真正价值。从未有人检测过野生物种产生的所有商业利益、科学知识、美感享乐。再者,没有一种物种是独立存在于野地里的。每一种物种都是生态系统的一部分,是其同类中具特长的专家,考虑它将其影响力扩展到整个食物网时,评估计量便受到严酷的考验。因为弭除了某物种就引发其他物种的改变,会增加某些物种的族群,减少甚至消灭其他物种,使较大的物种会聚社会,有急遽跌落的危机。

跌落若干?生物多样性与稳定性之间的关系,是科学上尚未厘清的灰色地带。从几个重要的森林研究,我们便知道多样性会增强生态系统储留与保存营养的能力。有多样的植物物种,则叶面积的分布会更均匀而可靠。植物物种数愈多,特化的叶与根也愈多,使整个植物群一年四季随时随地都能吸取较多的养分。呈现生物多样性功能至极限,例如热带雨林内的兰科与附生植物,这些植物会直接收容原本会遭风吹走的水汽与悬浮的土壤粒子。简而言之,多样物种令生态系统更有生产力,这样的生态系统比较不易分崩离析。

假如组成该生态系统的物种开始灭绝,灭绝到什么地步整个生态系统才会崩解?我们无法确定,因为我们需要知道的大部分生物体的博物学以及有关生态系统之崩解的试验多是缺乏的。然而,我们不妨想想这样的一个试验“可能”会展现什么景象。假如我们要逐步拆解一个生态系统,于是逐一拆除各种物种,那么每拆除一种物种之时,谁都不知道会真正发生什么后果,但是必然会有一个结果:拆到某一个节点上,那个生态系统就会崩解。大部分生物群落是靠生态系统内重复存在的物种巩固在一起。许多生态系统里,大多有两个以上生态近似的物种栖息在同一个地区,当一种物种消失时,总有另一种物种可以或勉强地填补消失物种的生态区位。当然其适应弹性会降低,食物网的效能会下降,营养流会减缓,最后我们将发现:有一个丧失的要件会是关键种。此物种的灭绝会连带损及其他物种,情况可能大到足以改变栖息地本身的物理结构。由于生态学仍是新生的科学,没有人能鉴定确知大部分的关键种为何。我们往往把此极其重要的生物想成是大型生物(如海獭、象、花旗松、珊瑚),但是也很可能是那些大量存在于地下与仅拥有自身原生质并带动大量营养流动的任何微小的无脊椎动物、藻类与微生物。

经济学家要谈某物种的“选择价值”时,而该物种的价值却尚未被度量,这对于经济学来说,要评价没有度量的东西,就变得令人狐疑,难以理解。此事最大的困难在于选择价值都是以商品、福祉、道德为标准的评价领域。诺顿(Bryan Norton)指出:

随着时光的流逝,我们获得了此三个领域的知识,而新的知识可能开发了某物种新的商品用途,或美感体会的新层次,或我们的道德价值可能会变迁。若干物种在未来会有我们现在无法识别的道德价值。假如为这些选择价值定出金额,似乎是强行逼迫的难事,但事实上这个状况比表面糟得多。只有在我们鉴定了某物种,推测它可能的用途,并为那些用途定出金钱价值,以及估计未来可能的发现之时,我们才能开始计算选择价值。

为了试图评价物种,产生了两种相抗衡的保护准则:第一个准则是成本效益分析,一一挑出每一个濒危的物种,并权衡要保持其活体所需付出的成本,比较其可见的与可能的未来效益,而决定是否要投资够大的土地与时间去保护它。第二个准则是安全最低标准,即将每种物种视为对人类而言无可取代的资源,因此,除非成本高得无法承担,否则我们必须为了子孙后代而去保护它。

无疑,为后代子孙而产生的审慎而得体的关注,使得我们必须遵循安全最低标准。成本效益研究一向低估物种可能带来的净盈利,因为要计量保护的成本比计量最终效益简单得多。其实财富就在那里,让野地自处,等着我们的双手、我们的脑力、我们的精神去利用它们。若光用经济报酬的标准(不管这标准多么地能服人),就让该物种灭绝,而只因此物种的名字是用红字登记的,那将是一种无知的蠢行。

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