发表在lw100f网上的论文,六年级,第一册,第四单元,科学,生物多样性有什么关系?

什么决定了生物多样性?

陆地和海洋上有无数的植物、动物和微生物。他们使世界变得完美:他们将阳光转化为能量,供应给其他生物,并将碳和氮在无机和有机形式之间转化,改变了地球的景观。

在一些地方和一些社区,有数百个物种,而在另一些地方和社区,只有少数物种存在。比如,与高纬度地区相比,热带地区是物种的天堂。生物学家试图解释原因。环境与生物之间的相互作用以及生物之间的关系在增加或减少生物多样性方面起着关键作用。人为干扰、捕食关系等食物链关系也起到了作用。然而,这些因素和其他力量是如何共同作用形成多样性的呢?这仍然是一个谜。

这是一个挑战,因为我们缺乏最基本的数据。例如,我们仍然不知道地球上有多少植物和动物。研究人员甚至无法开始预测微生物的种类和数量。研究进化的科学家也缺乏一个标准的时间尺度,因为进化会持续几天到几百万年。而且,同一物种内部的变化会和两个相似物种之间的变化几乎一样。我们不知道什么样的基因变化会导致一个新物种的出现,基因对物种形成的真正影响是什么。

揭示多样性的原因需要全面的跨学科合作,包括古生物学提示、实地考察、实验室工作、基因组比较和有效的数据分析。一些大型项目,如联合国千年项目、全球海洋微生物基因鉴定等,会增加基础数据,但这些远远不够。这将有助于预测一个物种如何分裂成两个物种。一个新的学科,进化发育生物学(evo-devo),已经出现,以研究基因在发育和进化中的作用。所有这些努力在阐明生命史方面还有很长的路要走。

古生物学家在过去的1000年里,在跟踪许多物种的分布和聚集方面取得了一些成就。他们发现地理分布在物种形成中起着重要作用。进一步的研究将继续揭示广泛的物种分布模式,这可能为阐明大灭绝的原因和研究这些灾难在新物种进化中的作用带来希望。

通过对植物和动物的实地调查,研究人员已经知道,栖息地可以通过加速或减缓物种形成来影响表型和行为,尤其是性选择。进化生物学家还发现,物种形成是可以被打断的,比如分离的种群重组时,基因组会同质化(否则会分化)。分子水平的力量,如低突变率或减数分裂的驱动,其中特定的等位基因更有可能从亲代传递给后代,影响物种形成的速度。

在某些情况下,生态系统内的多样性会发生变化:生态系统边缘的物种多样性有时会低于中间的物种多样性。

对于不同的生物群体,这些因素是如何以不同的方式相互作用的?进化生物学家的研究才刚刚开始。任务是严峻的:阐明多样性形成的原因,对于理解地球上正在发生的物种灭绝的本质,并找到减轻灭绝的方法非常重要。