为什么热带雨林生物多样性那么丰富(2)

时间:2015-04-03 10:10:59 

在这点上,数据分析上的进步就派上用场了。为了在生态系统尺度上了解这些防备机制,需要用到代谢组学:这个学科研究的是生命体留下的化学指纹。

针对墨西哥、亚马逊和巴拿马丛林的代谢组学分析表明,如果过程是随机的,相邻的植物更有可能发展出不同的防御方式。换句话说,红色皇后似乎发挥了作用。最令人信服的是,亲缘关系近的树和灌木的防御方式通常存在差异,这意味着它们在探索生物间相互作用的生态位,只不过由于它们所处的非生物环境是相似的,它们非防御性的性状也依旧相似。

科莱说,虽然数据看起来令人信服,但仍旧存在局限性。关于热带森林的研究很详尽,但并没有温带的数据能作为对照与之对比,从而不能更有力地证明假说。也许这样的军备赛在温带也有发生,只不过被研究得少一点。同时,尽管人们觉得温带地区的相互作用(在种类和数量上)更少,但这不一定是真的。至少南安普顿大学生物多样性的教授杰夫·欧勒顿(Jeff Ollerton)这样认为。

在2011年发表于《功能生态学》期刊的一项研究中,新南威尔士大学大生态学实验室的负责人安吉拉·莫莱斯(Angela Moles)研究了所有关于植物和植食动物之间相互作用的数据。她发现,过去只有三分之一的研究表明了热带地区物种之间的相互作用多于更高纬度地区的(比如温带地区)。但这个元分析表明,这些结果在统计上并不显著。同样糟糕的是,每56组比较中只有9组表明了热带植物的化学防御比温带更完备。

此外,最近有些工作对这些指望着红后假说解释一切的生物学家提出了挑战。有一小群研究者争论说,其他过程也能解释多样性。在若干候选解释中,最主要的是遗传漂变:一些遗传变异通过随机过程传给后代们。这与自然选择不同——在自然选择中,大自然主动选出合适的突变,并让它传递下去。

虽然科莱仍旧对红色皇后假说抱有信心,她也知道需要更多的数据才能证实这点。在此之前,对研究的限制是数据分析手段,而现在,困难则在于数据采集。对此,研究者们别无选择,只能深入到热带丛林当中,找到植物和它的采食者们,然后记录下它们的互动。

不过,就算其他的解释当然也会在其中发挥一些作用,科莱和库萨尔的研究也十分具有说服力,解释了为什么大自然赋予了热带地区如此多的植物和植食物种。尽管爱丽丝可能不太喜欢,但我们也许还是得为此感谢红色皇后。

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