生物多樣性的根源是什么

陸地和海洋中存在著無數的植物、動物和微生物。他們使這個世界變的完美：將陽光轉化為能量，供給其它生物，并使碳和氮在無機和有機兩種形式之間轉化，改變著地球的景觀。

在一些地方和一些群落中，存在著成百上千的物種，然而在其它地方和群落中，只有很少的物種存在。例如，比起高緯度地區，熱帶是一個物種的天堂。生物學家試圖闡明這其中的原因。環境和生物的相互作用，生物之間的關系在增加或者降低生物多樣性方面起了關鍵作用。人類的干擾，捕食者－獵物之間的關系和其它的食物鏈上的關系也起到了一定作用。但是，這些因素和其它的力量到底如何共同作用形成了多樣性？這至今是個迷。

這是一個挑戰，因為我們缺少最基本的數據。例如，我們至今不知道地球上到底存在多少植物和動物。研究者甚至還不能開始預測微生物的種類和數目。研究進化的科學家也缺少一個標準的時間尺度，因為進化的發生會從幾天持續到幾百萬年。而且，同一個物種內的變化會跟兩個相近物種之間的變化幾乎相同。我們也不清楚什么樣的基因變化會導致一個新物種的產生，基因對物種形成的真正影響到底是什么。

揭示多樣性形成的原因需要全面的跨學科的合作，包括古生物學的提示，實地的考察，實驗室的工作，基因組的比較和有效的數據分析。一些大的項目，比如聯合國千年計劃和世界范圍內海洋微生物基因的鑒定，將增加基礎的數據，但這些是遠遠不夠的。預測一個物種如何分裂成兩個物種的模型將會有一定的幫助。一個研究基因在發育進化中作用的新學科——“進化發育生物學”（evolutionary developmental biology，evo-devo）出現。所有的這些努力，在闡明生命的歷史上仍有一段很遠的路要走。

古生物學家已經在跟蹤許多物種過去一千年內分布和聚集方面取得了一些成果。他們發現，地理分布在物種形成中起了重要作用。進一步的研究將繼續揭示大范圍的物種分布模式，這或許將對闡明大滅絕的原因和研究這些災難對新物種的進化的作用帶來希望。

通過對植物和動物的實地考察，研究者已經知道生境（habitat）能夠以加速或減慢物種形成的方式影響表型和行為——尤其是性選擇。進化生物學家也發現物種形成過程會中斷，例如，當分離的種群重新結合時，基因組會被勻質化（否則就會分化）。分子水平的力量，例如低的突變速率或者減數分裂的驅動——這些情況下特定的等位基因更可能從親代傳到子代——影響了物種形成的速率。

在一些情況下，一個生態系統內的多樣性會發生變化：生態系統的邊緣的物種多樣性有時比中部更低。

對不同的生物群體，這些因素如何以不同的方式相互作用？進化生物學家的研究才剛剛開始。任務是嚴峻的：闡明多樣性形成的原因對理解地球上正在發生的物種滅絕的本質和找到緩解的手段有非常重要的作用。