生物多样性与我们息息相关

文/卢金梅 中国科学院昆明植物研究所

生物多样性是地球生命的支持系统，也是维持生态系统平衡的基本要素，为人类提供了固定太阳能、洁净空气和水资源以及防止水土流失和缓解温室效应等生态服务。生物多样性是人类赖以生存和发展的基础，为人类繁衍提供了基本物质，为人类健康提供了药物来源，为工业生产提供了重要支柱。没有了生物多样性，人类将难以在地球上生存。人类文明的多样性是在生物多样性基础上发展起来的；生物多样性是衡量生态文明程度的重要标志，是人与自然和谐共生的集中体现。

20 世纪以来，随着工业发展、世界人口持续增长和人类活动强度的不断增加，人类遭遇了一系列的粮食、能源和环境等危机。从1950 年到2021 年，世界人口从25 亿增长到了76 亿；全球对食物的需求一直迅猛增加，全球范围内每年有超过10 亿人长期处于慢性饥饿状态。人类必须加快培育新型作物，提高作物产量，才有可能缓解饥饿危机。

朱鹮 胡琳/ 摄

·生物多样性是人类生存与可持续发展的基础

生物多样性保证了人类的食物和营养安全，不断改善着人类的生活品质。人类的主要食物都来自对野生动植物的驯化和利用，人类已利用了大约5000 种植物作为粮食作物，日常食物仅为200 多种植物，而其中不到20 种生物提供了世界绝大部分食品。生物多样性也为人类提供了传统药物的原材料，全球50%以上的药物成分来源于天然动植物。比较广为人知的是，人类不断寻找抗疟疾药物的过程。疟疾是原生动物疟原虫引起的，通过蚊虫叮咬进行传播，如果得不到及时治疗，其可通过破坏人的重要器官的供血系统而致人死亡。全球每年有2 亿多人感染疟疾，几十万人死于疟疾。1631 年，意大利传教士萨鲁布里诺从秘鲁获得了可有效治疗热病的金鸡纳树皮，并将其带回欧洲。1820 年，法国化学家佩尔蒂埃和药学家卡文托从金鸡纳树皮中分离出了治疗疟疾的有效成分奎宁。1944年，美国有机化学家伍德沃德与德林第一次人工合成了奎宁。此后，科学家们不断对抗疟药进行改进，用于防治疟疾。但随着药物的大量长期使用，疟原虫的耐药性问题逐渐凸显。1971 年，中国科学家屠呦呦等从中国药剂师已使用千年的黄花蒿中提取出可高效、速效、低毒治疗脑型疟疾和抗氯喹疟疾等各型疟疾的青蒿素，开创了治疗疟疾的新方法。以青蒿素类药物为主的联合疗法，是治疗疟疾最有效最重要的手段，已被世界卫生组织（WHO）确定为全球治疗疟疾必须使用的唯一用药方法。此外，生物多样性为人类进行家畜和作物的产量及品质改良提供了基因库，也为人类提供了橡胶、油脂、芳香油、纤维、木材、生物燃料等多种工业原料。

·生物多样性正在快速丧失

昆虫组图 赵俊军/ 摄

梅花鹿 赵家柱/ 摄

侏蜂猴 马晓锋/ 摄

生物多样性的丧失将严重威胁着人类的福祉，重度的生物多样性丧失（40%～60%）可能导致生产力下降13%，与臭氧污染、土壤酸化等对生态系统的损害相当。全球气候变化和人类大量的土地开发利用已导致超过90%的自然生境丧失。被誉为“地球之肺”的热带雨林正以20 公顷/分钟的速率减少；按此速度，全球热带雨林在100 年内将荡然无存，大量珍稀生物也将随热带雨林的消失而灭绝。现今生物灭绝速率甚至超出了地质历史时期前五次生物大灭绝，有研究指出我们正在经历“第六次生物大灭绝”。地球上的物种正以前所未有的速度丧失。联合国生物多样性和生态系统服务政府间科学政策平台（IPBES）于2019 年5 月发布的“生物多样性与生态系统服务全球评估报告”指出“人类赖以生存的整个生物圈遭到破坏的速度比历史上任何时候都要快，3/4 的陆地和2/3 的海洋已经发生深刻变化，在地球上大约有800 万种的动植物物种中有100 万种正因人类破坏而遭受灭绝威胁，其中许多物种将在未来数十年内灭绝。全球物种灭绝的平均速度已比过去1000 万年里高出几十到几百倍”（有专家称其为一百到一千倍）。世界自然保护联盟（IUCN）于2021 年9 月发布的报告显示，全球近28%的物种正受到灭绝威胁（在其评估的138374 个物种中，902 个物种被列为“灭绝”，80 个物种被列为“野外灭绝”，38543个物种面临灭绝威胁）。

·全球生物多样性保护行动

为了遏止生物多样性的丧失，世界上许多国际组织和国家对生物多样性及其相关问题展开研究，制定了与生物多样性保护相关的法规和战略计划，采取了许多保护生物多样性的行动。第二次世界大战以后，国际社会在发展经济的同时更加关注生物资源的保护问题，在拯救珍稀濒危物种、防止自然资源过度利用等方面开展了很多工作。1948 年，联合国和法国政府共同创建了IUCN。1961 年世界野生生物基金会建立。1971 年，联合国教科文组织提出了“人与生物圈计划”。1980 年，由IUCN 等国际自然保护组织编制完成的《世界自然保护大纲》正式颁布。1992 年6 月，在巴西里约热内卢召开的联合国环境与发展大会上通过了“生物多样性公约”，并于1993 年12 月29 日生效；该公约的签署标志着生物多样性的研究、保护和开发利用进入了一个全新的发展阶段。中国于1992年6 月11 日签署该公约，成为最早签署“生物多样性公约”的缔约国之一。国际生物多样性计划DIVERSITAS在1991 年由国际生物科学联盟（IUBS）、环境问题科学委员会（SCOPE）和联合国教科文组织（UNESCO）共同发起。1996 年，该计划的组织者又增加了国际微生物学联盟（IUMS）和国际科学联合会理事会（ICSU）。国际生物多样性计划非常关注以全球气候变化为标志的全球环境变化，是生物多样性科学研究领域内最大最有影响的国际合作研究计划，其发布的“DIVERSITAS 科学计划”列示了生物多样性研究的热点及未来若干年的研究方向，对有关国家和组织的研究工作起到了指导作用，已成为该领域具有向导性的核心计划。欧盟委员会在2006 年通过了保护生物多样性的新战略《2010 年及未来阻止生物多样性丧失：人类福祉的可持续生态服务》。此外，生命之树计划、国际生命条形码计划、国际海洋生物普查计划等全球性的生物多样性保护研究计划陆续在世界各国的发起，极大地提升了全球生物多样性科学保护的力度。

大壁虎 马晓锋/ 摄

阔嘴鸟 张炜/ 摄

·中国生物多样性保护取得显著成效

中国是世界上生物多样性特别丰富的国家之一，拥有全球约10%的生物资源，是水稻、大豆、小米等重要农作物的起源地，生物资源利用历史悠久。中国又是世界上人口最多、人均资源占有量最低、生物多样性受威胁最严重的国家之一；我国有15%～20%的物种严重受威胁或遗传多样性大量丧失，直接影响我国的生态安全和可持续发展，生物多样性保护与恢复的任务艰巨。近年来，随着中国生态环境的改善、野生动物保护意识的提高和保护工作的开展，珍稀濒危物种生存状况得以改善，多种“濒危动物”已降级。2006 年，我国一级保护动物麋鹿正式从世界濒危动物名录“红皮书”中退出，由“濒危动物”已降级为“珍稀动物”。2016 年9 月，IUCN 宣布大熊猫不再处于世界濒危动物之列，由“濒危”变为“易危”；藏羚羊从濒危降为近危，连续降低两个级别。目前，中国野生大熊猫种群数量从20 世纪80 年代的1114 只升至现今的1864 只；人工繁育种群数量达到600 只，有力支持了大熊猫野外种群的恢复与繁衍。藏羚羊的种群数量由不足7.5 万头增至30 万头以上。

有着“东方宝石”美誉的国家一级保护动物朱鹮是世界濒危鸟类保护的旗舰物种。从濒临灭绝到振翅高飞，朱鹮保护被国际公认为濒危动物保护的典范。朱鹮在地球上生存了6000 多万年，但20 世纪短短几十年其数量骤然缩减到几近灭绝。1981 年5 月底，我国科学家在陕西汉中洋县姚家沟发现世界仅存的7 只野生朱鹮。为了保护朱鹮，1983 年建立了朱鹮国家级自然保护区。2000 年，朱鹮的种群状态由IUCN 红色名录中的“极度濒危”降级为“濒危”。2021 年全球朱鹮总数达到了7000 余只，濒危状况基本缓解，但是其种群高度纯合，遗传多样性很低，还没有从根本上解除灭绝的风险。中国科学院昆明动物研究所的研究团队对博物馆样品与当前保育区中现生朱鹮样品进行了濒危物种群体研究。研究发现朱鹮的群体下降早在约1 万年前就开始了（而非传统认为的朱鹮数量近几十年才骤减）。当时由于气温上升，适合朱鹮生存地域的气候对朱鹮群体生存的制约微弱，朱鹮种群的生存受到人类活动的影响远比我们曾以为的近几十年要发生的更早更严重。现代朱鹮群体失去了将近一半的历史群体遗传多样性，现生群体由于长期的近交积攒了较高的有害突变，呈现出明显的近交效应。朱鹮的保育工作需要更好地同分子遗传学结合，避免近亲交配，基于个体遗传背景针对性地增加重要基因的遗传多态性。该研究不仅为朱鹮的遗传恢复工作提供了遗传信息背景，更为其他濒危物种的保育工作提供了一个利用博物馆样品进行遗传研究的新范例。

大熊猫 周孟棋/ 摄

小熊猫 王英/ 摄

黑叶猴 王英/ 摄

红豆杉因其树皮和枝叶中含有可治疗癌症的紫杉醇及其衍生物而具有重要的经济价值，红豆杉属全部物种均列为国家一级重点保护野生植物，部分物种被列入了IUCN濒危物种以及濒危野生动植物种国际贸易公约（CITES）附录II。由于过度开发利用，红豆杉属植物的野生资源急剧下降，大部分野生居群的数量已衰减到无法可持续更新的地步，甚至部分地区的种群已经绝灭。该属野生种群的保护引起了有关政府部门、非政府组织和国际学术界的广泛关注和重视。中国科学院昆明植物研究所的研究团队用多种研究方法对红豆杉属植物的遗传多样性和遗传结构进行了研究，预测了气候变化和生境丧失对红豆杉物种野生居群的潜在影响，深入探讨了红豆杉属植物的保护策略。有研究指出，除受近期人类活动的强烈影响外，红豆杉植物野生居群的濒危可能与其处于各个种分布区边缘、不同的演化历史和各自分布区不同的气候历史等因素有关。在物种和景观层面上采取协调一致的全方位保护行动才可以持续地管理濒危野生居群。

·保护生物多样性，就是保护人类自身

生物多样性对人类的生存和发展具有重要意义，但目前生物多样性下降的总趋势尚未得到有效遏制，人类在战略生物资源保护与发展方面仍然任重道远。联合国《生物多样性公约》缔约方大会第十五次会议的主题是“生态文明：共建地球生命共同体”，大会于2021 年10 月13 日通过了《昆明宣言》，呼吁各方采取行动，共建地球生命共同体。生物多样性研究要遵循“万物和谐共生”的发展理念，为全球生物多样性保护贡献中国智慧和中国经验，为我国的绿色发展、建设美丽中国、实现固碳减排目标和长江水系绿色生态廊道建设等提供理论基础和科学决策依据。政府要注重公约间的协同增效，推进“后2020 时代”的全球生物多样性保护和经济可持续发展进程，确保“2020 年后全球生物多样性框架”有效实施，进而全面实现“人与自然和谐共生”的2050 年生物多样性愿景。人们要深刻认识生物多样性保护的重要意义，切实增强责任感、使命感和紧迫感，进一步做好生物多样性保护工作。只有尊重自然，发挥每个人的力量有效地保护生物多样性，才能实现生物多样性的可持续利用，才能保护人类生存和社会发展。