生物系统中生物之间的相互联系极为复杂,似乎是一团乱麻,斩不断,理还乱。一句古老的中国谚语使生态学家找到了解决问题的钥匙,“大鱼吃小鱼,小鱼吃虾米,虾米吃淤泥”。
如果从生物之间的营养关系考察,生物就是依靠这种食与被食的关系相互联系起来的。
食物链与食物网
让我们来看发生在自然界的一幕。一只蝴蝶在吸花蜜,样子自由自在,突然一只蜻蜓飞来,咬住了蝴蝶,蜻蜓毫不客气地把它吃了下去。不料蜻蜓的命运也不济,一只青蛙张开大口,翻出舌头把它粘住了。青蛙正在消化蜻蜓,一条蛇从其背后来了个伏击,青蛙措手不及,成了蛇的美餐。蛇吞下青蛙,爬到沙滩上,被一只在天空中盘旋的老鹰看见了。老鹰俯冲下来,抓住了蛇。经过短暂的搏斗,鹰取得了胜利,抓着蛇飞走了。不用说,蛇成了鹰的腹中之食。鹰吃蛇,蛇吃蛙,蛙又吃蜻蜓……好像链条似的一环扣一环,这是生物之间因为摄食关系而形成的一种联系,所以,这链条的名字就叫做“食物链”。
食物链主要有三种类型:一是弱肉强食,小的被大的吃食,这是生物界普遍存在的,由捕食关系而形成的食物链,叫做捕食链。二是生物体内以寄生方式而形成的食物链,叫做寄生链,如马蛔虫寄生在马的体内,某些原生动物又寄生在马蛔虫的体内。三是专以动植物遗体为食物形成的食物链,叫做腐生链,在热带雨林这样的生态系统中,腐生链就占有重要的地位。
从植物的花到老鹰,是一条单一的食物链,在生态系统里,食物链往往比上述情况复杂得多。牧场上的草,不只养活了牛羊,田鼠也在偷偷摸摸的啃草挖根、吃草籽;就连小小的蚜虫,也在贪婪地吮吸草汁哩。如果把这算作第二个环节的话,那么,第三个环节便是牛羊为人类提供奶和肉,瓢虫吃掉蚜虫,而田鼠则成了黄鼠狼的佳肴。由于一种消费者常常不是只吃一种食物,而同一种食物往往被多种消费者吃掉,所以一个生态系统中的许多食物链就自然地相互交织在一起,那就会出现一个网状结构,这个结构叫做“食物网”。
[扩展阅读]螳螂捕蝉 黄雀在后
在我国古书《说苑?正谏》中也有一段相似的记载:“园中有树,其上有蝉。蝉高居悲鸣饮露,不知螳螂在其后也;螳螂委身屈附,欲取蝉而不知黄雀在其旁也。”虽然这个寓言是用以比喻社会现象的,却也道出了生态学中的本质现象。
生态平衡的重要性
食物链和食物网是长期发展演化形成的,是生态系统中最基本的结构。自然界中的食物链形成了大自然中“一物降一物”的现象,维系着物种间天然的数量平衡。一个生态系统中的“生产者”、“消费者”和“分解者”在维护生态平衡的过程中,都有其特殊的地位和作用。各种成分之间是相互联系、相互制约、相互依赖的,一旦人为地使生态系统中某一物种消失,将使生态平衡失调,甚至导致整个生态系统的崩溃和物种的灭绝。
自然界的生物互相依存,和谐共处,一起编织出丰富多彩的生态环境。人为地灭绝某个物种会破坏这种和谐的状态,而人为地引进物种,也有可能酿成生态灾难。因为一个生物在本土环境中生长时,不可避免地受到了食物链中天敌的制约,一旦它被人为地搬到一个陌生的地方,脱离了天敌制约,将造成生态失调。
食物链不但维系着自然界里物种与物种之间的数量平衡,同时人类与大自然也通过食物链而连接着。因为人的食物主要来自植物和动物,而动、植物是从自然环境中得到营养才生长而成的。近半个世纪以来,世界范围内的环境污染日趋严重,环境中的污染物质就是通过食物链而传播的。例如,由于候鸟的迁移,在南极洲企鹅的脂肪中,也发现有DDT的存在,这就说明在世界范围内,通过食物链(网)可以把一个地区影响动、植物的某种污染传播到世界很多地区去。更令人担心的是,自然界中的生物,从微生物到浮游生物、小鱼、大鱼乃至食鱼动物,由于大吃中、中吃小的连锁捕食性关系和生物的富集作用,在生物体内污染物质不断受到浓缩,不断积累在内脏和血液的各个部分,其浓度远远超过环境中原来所存在的污染物质浓度。人吃了受污染的生物,有毒物质会进入人体,严重危害健康。
[知识链接]水俣病
20世纪50、60年代,日本九州南部水俣镇曾发生过震惊世界的水俣病,受害人数多达1万人,死亡人数超过1 000人。水俣病是由于自然界有了汞污染,土壤中的有些微生物把汞转变成有机汞,鱼类吃了这样的微生物就后把有机汞贮存在身体中,而人吃了这样的鱼,汞就进入了人的神经细胞中,人就得了可怕的水俣病。
水俣病是人类污染环境,污染物最终通过食物链进入人体并严重伤害人类健康的最典型例子。
怪博士出题
在一条食物链中,最关键的便是生存与竞争的和谐。和谐意味着平衡,一旦打破平衡,食物链便会崩坏。想一想,食物链的平是怎样维系的?