物种灭绝中的“多米诺效应”

2006年2月27日，北京2008年奥运会之前的最后一届冬奥运会——意大利都灵冬奥会胜利闭幕。在闭幕会上，一群意大利青年身着“多米诺骨牌服装”，向世界各国来宾展示意大利人原创的“特产”——多米诺骨牌。

多米诺骨牌引出的各种艺术作品不计其数，“多米诺效应”已经成为常见的专用名词，而且还由此衍生出许多“副产品”——物种灭绝中的多米诺效应就是其中之一。

多米诺骨牌在20世纪40年代末和50年代初，原产澳洲等地的棕树蛇(即褐树蛇)，搭乘美军战斗机由新几内亚悄然进入关岛。在棕树蛇入侵关岛的50年中，它“胃口大开”——当地的13种森林鸟被它们吃光了9种，约半数(6种)的蜥蜴和2种蝙蝠绝种。

不但如此，棕树蛇还给当地人带来其它巨大的危害。例如，它在电线上爬行会导致线路短路，关岛每年因此损失超过100万美元。此外，它还攻击人类。直到现在，棕树蛇不但仍然保持着当地物种第一杀手的显赫地位，而且还以同样的手段陆续扩张到密克罗尼西亚、夏威夷、美国本土和西班牙。这就是著名的“棕树蛇入侵”事件。

本来，物种的新生和灭绝不值得大惊小怪——自从地球上有生命以来，优胜劣汰、适者生存，亿万年都是这样走过来的。但是，对于我们特别喜爱的物种，如果灭绝得太多太快的话，我们心里总不是滋味——不管从丰富生活，还是从生产、科研的角度看，都是如此。于是，保护濒危物种，保持生物的多样性的问题，就时刻摆在“地球人”面前。

棕树蛇现实不容乐观。一篇叫《生存之链》的文章中提到，现在地球上的生物以每天一两百种的速度从地球上灭绝！这和2004年的一期英国《自然》杂志预测吻合：1／4的陆地动植物(即100多万种生物)将在最近50年内灭绝。

更为可怕的是，每一个物种灭绝会导致10～30个物种灭绝——这就是物种灭绝中的多米诺效应。为了纪念这些不幸的“牺牲品”，北京于1999年在麋鹿苑建造了一座“世界灭绝动物墓地”。每个墓碑上都写有一种动物的名字，通过倒下的石碑一个压着一个——表示物种灭绝的连锁反应像多米诺骨牌一样。而矗立的墓碑，则镌刻着尚存的濒危物种的名字。

为什么会有物种灭绝中的多米诺效应呢？原来，当一种生物灭绝以后，相关生物的食物链就断了，生态平衡也被打破。在这种情况下，要么相关生物缺食而死，要么缺乏寄生的“寄主”或共生的“伙伴”而亡……下面就是一个因“伙伴”消亡之后，自己也灭绝的例子。

蚂蚁“去了”，美丽的“花朵”也“飞了”几十年前，英国的田野上出现了一桩怪事——一种叫“欧洲蓝蝶”的美丽蝴蝶，忽然在暖春晴空里没有了倩影。谁也猜不透，这种会飞的美丽“花朵”上哪儿去了。

科学家进行了广泛的调查研究，终于发现蓝蝶已经在英国绝种了——而这与两种蚂蚁灭绝息息相关。

原来，幼虫阶段的蓝蝶分泌出的挥发性物质，有诱惑蚂蚁的特殊香味。闻到了香味的蚂蚁，就爬到蓝蝶幼虫那里去。如果是普通蝴蝶的幼虫，对蚂蚁是不讲客气的，它们会拼命扭曲和摇摆躯体，把蚂蚁赶走——但蓝蝶幼虫却热情欢迎蚂蚁，为这些入侵者提供佳肴，供它们尽情享受。

当然，蚂蚁并不是“白吃白喝”。当蚂蚁发现蓝蝶产卵的时候，就马上派工蚁来照顾这些即将孵化的幼小生命。不仅如此，还派兵蚁守卫在幼虫的周围，防止其它昆虫抢走美食。蚂蚁还会把吃完一片树叶的蓝蝶幼虫，抬到另一片新叶上，让它吃个饱。

蚂蚁用触角抚摸蚜虫

使它分泌液体很明显，蚁和蝶之间这种生死与共的搭档关系，是经历了漫长岁月考验的。一些蓝蝶成年后，必须得到这种蚂蚁的刺激才会在植物上产卵。而一些蓝蝶幼虫的表皮要比同类幼虫的表皮厚60倍。以防止蚂蚁那铁钳一样的上颚刺穿它的表皮。

在北风呼啸的冬天，蚂蚁就把经不住严寒的蓝蝶幼虫搬进自己温暖舒适的蚁穴。这里的合作条件是：蚂蚁吸食蓝蝶幼虫分泌的蜜露，而把它们自己的幼虫作为食物奉献给这位“贵客”。

春天的脚步声响了，这曲“田园牧歌”也结束了。刚从茧蛹中钻出的蝴蝶，会受到攻击——曾悉心照料它们的蚂蚁变成了可怕的肉食者。可幸运的是，在新生蝶的体表部附着一层细小的鳞屑，当蚂蚁用颚去攻击它的时候，鳞屑很容易纷纷剥落。由于鳞屑像滑石粉一样保护着蓝蝶，蚂蚁只有踉踉跄跄地在空中乱抓一气——而在此时，蓝蝶就不慌不忙地“拜拜”了。

大自然就是这样复杂而有趣，地上爬的蚂蚁和空中飞的蓝蝶，居然结成了同生共死的盟友。如果灭绝了这两种蚂蚁，就会“城门失火，殃及池鱼”——与蚂蚁相依为命的蓝蝶会随之消失。

由于英国人开来了推土机，把两种蚂蚁的栖息地给毁了。两种蚂蚁灭绝了，和它“朝夕与共”的“花朵”再也没了影踪。

由此可见，爱护环境，保持生态平衡和生物的多样性，是多么重要。因此，美国生物学家、“世界第一女环保斗士”蕾切尔·路易斯·卡森(1907～1964)的话，应该是警醒我们的座右铭：“我们必须与其它生命共同分享我们的地球。”

卡森在野外采集生物标本时的留影

最早用定量公式描述生物之间数量关系的是意大利数学家沃尔泰拉(1860～1940)。他用数学方法对生存竞争、弱肉强食的现象进行研究之后，得到了定量的“沃尔泰拉弱肉强食方程组”。

用数学方法研究生物学的学科，叫生物数学，属于应用数学的一个分支。生物数学是在1901年创立的，其标志是英国数学家、生物统计学的奠基人皮尔逊(1857～1936)创办的《生物统计学》杂志的问世。1939年，前苏联数学家拉舍夫斯基(1907～)创办了《数学生物物理通报》杂志，把数学和物理学的方法引进生物学的研究之中，使生物数学得到进一步发展。