接下來，我們要講的專題是：生物多樣性的概念及層次。

地球上每種物種都經(jīng)歷了數(shù)千到數(shù)百萬年的進化，以適應它所生活的環(huán)境。任一物種的基因型都不同于其他物種?；蛩憩F(xiàn)的性狀是獨一無二的，這種不同表現(xiàn)在很多方面，比如生物化學、解剖學、生理學，以及行為，與其他物種的交流方式，棲息的生態(tài)系統(tǒng)等方面。簡而言之，每種物種都是一部活的百科全書，展示了不同物種在地球上的存活方式。

如果要給現(xiàn)代生物多樣性的研究確定一個開始時間，那就是1986年9月21日，這天在華盛頓特區(qū)聯(lián)合舉辦了生物多樣性論壇。60多名生物學家、經(jīng)濟學家、農業(yè)專家、哲學家以及資助機構和領導機構的代表會集于此。兩年后，此次會議的成果以《生物多樣性》（BioDiversity）為題出版了，至少從科學類出版物標準來看，這是一本國際暢銷書。作為此書的編輯，愛德華·威爾遜在其他著作中統(tǒng)一采用“生物多樣性”一詞，此術語由此確立。

在進行本講的問題之前，我們先來復習一下。在描述生命系統(tǒng)的結構時，我們一般采用這張圖進行說明?？傮w來說，生命最基本的功能和結構單位是細胞，或者說，細胞是生命自由存在的最小單位；細胞經(jīng)過分化，可形成了許多形態(tài)、結構和功能各異的細胞群，這些細胞群就稱為組織；由幾種不同的組織按一定的次序聯(lián)合起來，可形成具有一定功能的結構，這就稱為器官；在大多數(shù)動物體和人體中，器官進一步有序地連接起來，共同完成一項或幾項生理活動，就構成了系統(tǒng)。這里強調了動物和人，因為植物是直接從器官到個體的，并無系統(tǒng)這個層次；那么個體就是由細胞、組織、器官或者還包括系統(tǒng)所構成的有序整體，當然，對于單細胞生物來說，它既屬于細胞層次又屬于個體層次；而病毒沒有結構層次，因為它沒有細胞結構，屬于非細胞生物，病毒不屬于生命系統(tǒng)的任何層次。之后的層次，就有空間概念了，所以我們在說種群的時候，會說同一區(qū)域內同種生物的所有個體組成一個種群；而同一區(qū)域內多種生物（或者說多個種群）組成一個群落；同一區(qū)域內所有生物及其環(huán)境共同組成生態(tài)系統(tǒng)。地球上最大的生態(tài)系統(tǒng)稱為生物圈，由大氣圈下層、地殼和整個水圈組成的。

生物多樣性是特定環(huán)境中所有生物體的基因變異的總和。特定環(huán)境既可以是一塊林地，也可以是一片森林或一個池塘或海洋的生態(tài)系統(tǒng)。特定環(huán)境還可以是一個政治單位，比如一個州或一個國家，也可以是整個世界。所以，生物多樣性有非常強的地域概念。那么，這里所說的所有生物體的基因變異總和，如果從生命的結構層次來理解顯然也是合適的。但在實際的研究中，我們一般忽略了一些細節(jié)層次，僅僅從更具功能性的角度自上而下分成三個層次：生態(tài)系統(tǒng)、物種和基因。所以，在研究中一旦選定了某個環(huán)境，研究人員便可以從這三個層次中任選一個或全部三個來進行研究：第一層生態(tài)系統(tǒng)，可是一片森林，也可以是一個森林斑塊或池塘等；第二層包括所有的物種，從微生物到樹木和巨型動物群等；第三層也是最低的一層，是由產(chǎn)生所有物種性狀并進而構成生態(tài)系統(tǒng)的基因組成，我們一般稱之為遺傳多樣性。下面，我們將從遺傳多樣性開始說起。

遺傳多樣性，指地球上所有生物所攜帶的遺傳信息的總和。我們通常談及生態(tài)系統(tǒng)多樣性或物種多樣性時，其實就包含了其中的遺傳多樣性。在讀文獻的時候，我們可能會看到另外一個說法——基因多樣性。其實，這是一個相對狹義的說法，主要指種內不同群體間及單個種群內個體間的遺傳變異總和。但大多時候，這兩個說法是同義詞，并不需要嚴格區(qū)分。如果一定要區(qū)分的話，我們可以將基因多樣性看成是遺傳多樣性的一個子集。遺傳多樣性的本質是生物體在遺傳物質上的變異，即編碼遺傳信息的核酸，包括DNA和RNA，在組成和結構上的變異，也就是基因的差異。

遺傳多樣性，看不見摸不著，只能通過在不同層次的表現(xiàn)形式，而體現(xiàn)出來，比如在分子層次，表現(xiàn)為核酸、蛋白質、多糖等生物大分子的多樣性；在細胞層次，表現(xiàn)為染色體結構的多樣性，以及細胞結構和功能的多樣性；在個體層次，表現(xiàn)為生理代謝差異、形態(tài)發(fā)育差異以及行為習性的差異。遺傳多樣性就是通過對各層次生物性狀的影響，導致生物體的不同適應性，進而影響生物的分布和演化。

遺傳是促成生物多樣性的重要因子，生物基因一改變，外表可能截然不同。遺傳多樣性的重要，在于其豐富性，隱含著生命對環(huán)境變動的適應力?；虿o好壞之分，只是看人類能否用得上。面對大自然未來無法預期的變化，我們很難定義什么是好基因，又什么是壞基因。

我們的地球，是一個充滿生命的行星，但并非每個角落的生命，都同樣繁榮。一些地區(qū)的物種數(shù)量，遠超其他地區(qū)。熱帶比寒帶，擁有更高的物種多樣性。這里，我們將研究一定區(qū)域內，物種的多樣化及其變化，納入物種多樣性的范疇。

物種的概念，對生物多樣性的研究異常重要，是生物多樣性的自然單元，是生物分類的最基本單位，同種生物擁有最多共同特征?！吧镂锓N概念”定義為：“在自然條件下，某族群內的物種，具有自由交配的繁殖力。同種生物能互相交配，生產(chǎn)可育的后代，它們之間就是沒有生殖隔離。

迄今為止，被發(fā)現(xiàn)并命名的真菌有10萬種，但這只是其中一小部分，預計地球上大約有150萬種真菌。線蟲是微小的蠕蟲狀生物，被公認為地球上種類最豐富的生物。目前已知線蟲物種將近2萬5千種，然而還有將近50萬種仍未被發(fā)現(xiàn)。螞蟻是物種最豐富的昆蟲，也主導著生態(tài)環(huán)境。已知的螞蟻物種大約有1.4萬種，很可能還達不到螞蟻物種總量的一半。甲蟲和蠅類同樣如此，比起已知物種種類，尚未發(fā)現(xiàn)的物種會占去總存在量的一半或更多的比例。我們再看一個數(shù)據(jù)：以目前發(fā)現(xiàn)新物種的速度計算，要再過500年，也就是到27世紀才能完成對地球生物的普查。

生態(tài)系統(tǒng)，是指在自然界的一定空間內，生物與環(huán)境構成的統(tǒng)一整體。不管何種規(guī)模的生態(tài)系統(tǒng)，都是生物群落與其環(huán)境形成的生態(tài)復合體，這是自然界的基本單位。任何生物都是生活在一定環(huán)境之中的，離開了適宜的環(huán)境，生物就很難適應和存在。所以，多樣的生態(tài)系統(tǒng)，才能保證其中多樣的生命，從這個意義上來說生態(tài)系統(tǒng)多樣性是物種多樣性的保障。保護生物多樣性，重要的一點就是必須保護生態(tài)系統(tǒng)的多樣性。

其實，生態(tài)系統(tǒng)的范圍可大可小，小到一堆牛糞，還可以更小，大到地球生物圈，這是地球上最大的生態(tài)系統(tǒng)了。也就是說，生態(tài)系統(tǒng)多樣性是從基因到景觀，乃至生物圈的不同水平研究的綜合。這在實踐中特別有效。例如，對于瀕危物種的保護，我們會從不同水平上去探索物種瀕危機制，從生境或生態(tài)系統(tǒng)水平上考慮保護措施。另外，生態(tài)系統(tǒng)多樣性維持機制的研究不僅注重生境，更注重不同生物類群的作用，及其相互關系對系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響。這體現(xiàn)了生態(tài)系統(tǒng)多樣性研究中不同類群或不同學科研究的綜合。所以，生態(tài)系統(tǒng)多樣性是生物多樣性研究的重點。

總之，從生態(tài)系統(tǒng)的角度來看，地球上所有生物，如生產(chǎn)者、消費者和分解者都有其存在價值，每個角色都非常重要，缺少任何一環(huán)節(jié)，生態(tài)系統(tǒng)都難于維持其穩(wěn)定性，這不是我們人類可以隨意忽視或遺棄的。既然我們現(xiàn)在說不清楚誰更有優(yōu)勢，那么我們就必須先保護這些多樣性，讓我們知道的時候再來用。