在相同營養(yǎng)級的物種間可被替代

　　生態(tài)系統(tǒng)中的生物與生物之間，生物與無機環(huán)境之間通過能量流動、物質(zhì)循環(huán)和信息傳遞使其處于動態(tài)平衡。同時，生態(tài)系統(tǒng)具有保持自身穩(wěn)定的能力，一般認(rèn)為其食物網(wǎng)越復(fù)雜，其自我恢復(fù)的能力越強。

　　在較穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng)中，某一物種的滅絕，可以通過其他具有相似物種進(jìn)行替代，如在草原生態(tài)系統(tǒng)中，當(dāng)大型食肉動物獵豹滅絕，食草動物瞪羚數(shù)量短時間就會急劇增加，草的數(shù)量也會急劇減少；如果除了獵豹以外還有另一種食肉動物（比如狼）的存在，那么獵豹一旦絕滅，狼就會增加對鹿的捕食壓力，而不致使鹿群發(fā)展得太大，從而就有可能防止生態(tài)系統(tǒng)的崩潰。

狼和獵豹正在捕獵（圖片來源：veer圖庫）

　　事實上，狼與獵豹可以處于食物網(wǎng)中同一營養(yǎng)級，相同營養(yǎng)級的不同物種具有相同的“作用”，因此獵豹滅絕，便可以由狼來“替代”。詳細(xì)來講，位于同一營養(yǎng)級的不同物種均能完成相同程度的生態(tài)系統(tǒng)中的物質(zhì)循環(huán)、能量流動和信息傳遞功能。

　　回到最初的假設(shè)，我們?nèi)绻軌蛘业侥艽娲笮褪橙鈩游镌谏鷳B(tài)系統(tǒng)中完成相同程度的物質(zhì)循環(huán)、能量流動和信息傳遞功能的其他事物，或者大型食肉動物的滅絕不會通過影響這三大功能來破壞生態(tài)平衡，那么我們就認(rèn)為生態(tài)系統(tǒng)不會因大型食肉動物的滅絕走向崩潰。

　　

在能量流動過程中可被替代

　　因此，就能量流動而言，能量流動是單向的，只能從第一營養(yǎng)級流向第二營養(yǎng)級，再依次流向后面的各個營養(yǎng)級，不可逆轉(zhuǎn)，也不能循環(huán)流動；能量在流動過程中逐級遞減，相鄰兩個營養(yǎng)級間的傳遞效率大約是10%～20%。

　　所以，真正被大型食肉動物獲取的能量少之又少，多數(shù)能量還是集中在物種的最底層，即綠色植物和食草動物之間。也就是說，即使大型食肉動物相繼滅絕，能量流動的過程是幾乎不受影響的。大型食肉動物在能量流動過程中可以被替代。

　　地球上的能量幾乎都來源于太陽（圖片來源：veer圖庫）

　　同時，生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)指的是組成生物體的C、H、O、N、P等元素，不斷進(jìn)行著從無機環(huán)境到生物群落，再到無機環(huán)境的循環(huán)過程。例如碳元素主要以二氧化碳的形式憑借綠色植物的光合作用從無機環(huán)境進(jìn)入生物群落，然后在生物體之間以食物鏈和食物網(wǎng)傳遞，最后又以生物的呼吸作用或分解者的分解作用從生物群落進(jìn)入大氣。

　　如果大型食肉動物相繼滅絕，只是生物的呼吸作用會受到一定影響（比如草原生態(tài)系統(tǒng)上的獵豹滅絕，瞪羚的數(shù)量增加導(dǎo)致呼吸作用相應(yīng)增大），對分解者的分解作用影響甚微，所以生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)也基本無影響，大型食肉動物在物質(zhì)循環(huán)中可以被替代。

　　 

　　物質(zhì)循環(huán)（圖片來源：全景網(wǎng)）

　　

對生態(tài)系統(tǒng)信息傳遞影響甚微

　　最后，就信息傳遞而言，大型食肉動物滅絕后，生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞格局會改變，但總體并不會受到太大影響，因為捕食者沒有了，就沒辦法傳遞給食草動物其捕食者的物理信息和行為信息，食草動物的警覺就會下降，但是警覺下降并不會讓自身的生存受到威脅，所以大型食肉動物滅絕就算影響了生物之間的信息傳遞，但也不會讓生態(tài)系統(tǒng)崩潰。

　　對于可能擔(dān)心的草食動物等其他動物數(shù)量泛濫問題來說，捕食只是限制其數(shù)量的一個因素之一。限制動物種群數(shù)量增長的包括內(nèi)源性和外源性因素，捕食只是外源性因素之一，外源性因素還包括疾病、寄生、自然災(zāi)害、食物限制等，內(nèi)源性因素包括領(lǐng)域行為、內(nèi)分泌調(diào)節(jié)等，這些行為由于捕食者是突然消失短時內(nèi)也不會改變，這些因素都會限制其他物種數(shù)量的增長。

死亡的鹿 （圖片來源：veer圖庫）

　　綜上所述，從“崩潰”的角度來說，就算所有大型食肉動物都滅絕，生態(tài)系統(tǒng)也不會完全崩潰，菌類通過漫長的進(jìn)化后也可以使生態(tài)再度恢復(fù)到一個我們現(xiàn)在完全不認(rèn)識的模樣。即使動植物全部沒有了，細(xì)菌也能繼續(xù)維持地球生物圈的活躍，況且“大型食肉動物滅絕”并不會引起多少動物滅絕，作為食物的食草動物的數(shù)量也可以被病原體、寄生蟲和人控制。

　　參考文獻(xiàn)：

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　　[2] Hoeks Selwyn, Huijbregts Mark A. J., Busana Michela, Harfoot Michael B. J., Svenning JensChristian, Santini Luca. Mechanistic insights into the role of large carnivores for ecosystem structure and functioning[J]. Ecography, 2020, 43(12).

　　 

　　出品：科普中國

　　作者：賈偉

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