王海诗:一把“DNA钥匙”,如何帮我们守住地球的多样生命?

B站影视 内地电影 2025-05-19 16:42 1

摘要:地球上的每一个角落都藏着无数生命的密码。有些我们能看到,比如花鸟鱼虫;有些我们看不到,比如土壤里的真菌、水里的微生物、空气中的花粉。我们一直在说要保护生物多样性(特别是在我国举办了第十五届联合国生物多样性大会之后,近年来各届热情高涨),可你有没有想过:我们连这

本文来源于“海洋与湿地”(OceanWetlands):

文 | 王海诗(Amphitrite Wong)

本文约4600字,阅读约9分钟

地球上的每一个角落都藏着无数生命的密码。有些我们能看到,比如花鸟鱼虫;有些我们看不到,比如土壤里的真菌、水里的微生物、空气中的花粉。我们一直在说要保护生物多样性(特别是在我国举办了第十五届联合国生物多样性大会之后,近年来各届热情高涨),可你有没有想过:我们连这些生命到底在哪儿、过得怎么样都搞不清楚,又怎么保护得了呢?

说到底,现在我们对大自然的了解,远远不够。而且最要命的是——我们现在用来“测量”生物多样性的方法,其实很多都是“猜”的。

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▲上图:各种各样的天牛标本。摄影:Linda Wong©绿会融媒·海洋与湿地

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为什么我们一直在“盲人摸象”?

这话可能听起来有点夸张,但现实真是如此。你可能听说过,很多银行、基金公司、企业现在开始关注自己的“生态影响”,也就是说,他们想知道自己是不是在破坏自然、让某些动植物灭绝。但问题来了,他们该怎么知道自己的行为到底对自然有没有影响呢?

目前,大多数金融机构用的工具,其实都是“间接估算”的方式。比如,他们会看一家公司用了多少土地、有没有遵守环保政策、有没有在敏感地区开矿……这些信息,乍一看还挺靠谱,可别忘了,它们都是“推断”,不是“实地看到”的。

打个比方,就好像你不去病人身边看一看、摸一摸、量一量,而是看看他家饭桌上吃的啥、药箱里放了啥药,然后猜他是不是生病了。你说,这靠谱吗?

▲上图:也门索科特拉岛上的“沙漠玫瑰”(瓶子树)开花。©熊昱彤 | 也门索科特拉岛屿生物多样性调查 | 绿会融媒·“海洋与湿地”(OceanWetlands)

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数据不透明,方法也不统一

更麻烦的是,这些评估工具,有些是商业的,有些是开源的,但无论是哪种,大部分都没有完全公开他们的算法、以及数据来源。所以,你很难知道这些结果到底是怎么算出来的。再比如,企业在全球共享的全球生物多样性信息平台(GBIF)上几乎没提供什么数据——全世界共享的数据里,它们只贡献了0.3%。这点数据,说好听了是杯水车薪,说不好听,跟没交作业差不多。

©绿会融媒·“海洋与湿地”(OceanWetlands)

不仅如此,现在用的这些评估工具只关注很少一部分生物,比如哺乳动物、鸟类、植物这些“看得见的物种”。可真正支撑整个生态系统运转的,往往是那些看不见的小角色,比如昆虫、微生物、真菌。这些小家伙才是种子传播者、分解者、土壤营养师,是我们生态系统背后的“无名英雄”。可惜,大部分评估工具只重视那些漂亮的、明星的物种,以及保护的物种(比如国家一级/二级保护动植物),根本没把它们算进去。比如前几年“电蚯蚓案”官司为什么打得那么艰难?因为蚯蚓虽然具有重要生态功能、但是不在任何保护名录内,即使面临着大规模的电捕捉、甚至到了海南一些的地方农民抱怨“无蚯蚓可抓”的困境,在这种基于“重点保护动物名录”的思路目前,这类事件就遇到了难题。

再随便举个例子,蝙蝠就是严重被低估的物种。蝙蝠其实是非常神奇的动物。全世界的哺乳动物里,差不多有五分之一是蝙蝠,种类多得超出你想象(最新数据是将近1500种)。而且它们对生态系统的贡献,简直可以说是“幕后英雄”——有的蝙蝠靠吃虫子维生,一晚上能吃上千只蚊子,是天然的“灭蚊专家”;有的蝙蝠专吃水果、花蜜,是热带森林里重要的传粉者和种子传播者,没有它们,很多植物根本活不下来;还有一些蝙蝠的粪便,是重要的肥料来源,甚至孕育出独特的洞穴生态系统。这么厉害、这么重要的生物,你以为它们会被各类生态评估工具重点关注?不好意思,现实是:几乎被无视了。甚至是被普遍的污名化。不信?你拿“消防队+蝙蝠”、“洞穴旅游+蝙蝠”作关键词查查,看看多少地方在主动破坏蝙蝠的栖息地。

上图:一只夜蝠因与风力涡轮机旋转叶片碰撞而死亡。©Christian Voigt | 海洋与湿地·往期相关报道参见:《风力发电场如何影响蝙蝠获取水源?一场关于栖息地的“距离战” 》

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数据严重偏地区,越需要的地方越没数据

你以为这些问题已经够糟了?还有更糟的。

全世界的生物多样性数据,严重偏向北美和欧洲这样的发达地区。那些真正物种丰富的地方,比如热带雨林、亚马逊流域、东南亚岛屿,反而数据最少。你说,这像不像医生给身体最健康的人做体检,真正病得不轻的反而没人管?

这就导致一个后果:一些企业为了逃避审查,可能会把对生态影响大的项目搬到这些“数据盲区”,因为那里没人能准确评估他们带来的破坏。这样一来,不但评估没起到作用,反而成了掩护破坏自然的“遮羞布”。

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▲上图:热带雨林是重要的生态系统。上图是《西双版纳的树冠》,这是倪芙·瑞莲的《森林呼吸系列》中的一幅作品,创作于2023年。这幅画展现了西双版纳热带雨林丰富多样的树冠景象。画面呈现出一个绿意盎然的视野,树叶在阳光下交织,棕榈树与附生植物交错生长,营造出一片充满生命力的自然景观。通过丙烯的精细表现,艺术家成功地捕捉了这片上层森林的轻盈与繁盛,同时也强调了自然界的多样性和错综复杂的生态关系。供图:Niamh Cunningham

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解决办法在哪儿?DNA!

说到这儿,你可能觉得挺灰心:我们到底有没有办法真正掌握自然的状态?答案是:有,而且这个办法就藏在生命本身——DNA里。

现在科学家们正在大力推广一种新技术,叫做环境DNA,也就是“eDNA”。别听这个词怪,其实原理很简单:任何一个生命体,不管是鱼、鸟、虫、还是细菌,它在水里游过、在地上爬过、在空中飞过,都会留下它的DNA痕迹。只要你收集这些“痕迹”——比如从水、土壤、空气里采样,再进行DNA测序,就能知道这个地方住着哪些生物。

更厉害的是,这种方法又快又便宜。以前要调查一个国家的昆虫种类,可能需要成千上万个标本,几十年时间,上百个专家,现在用eDNA几个月就能搞定,成本还低得多!

▲上图:蝴蝶是地球上生物多样性最丰富的类群之一,它们以其绚丽多彩的翅膀、多样的形态和复杂的行为而闻名。全球已知的蝴蝶种类超过18000种,分布在除南极洲以外的所有大陆。它们在生态系统中扮演着重要的角色,是重要的传粉者,也是食物链中的一环。蝴蝶的多样性不仅体现在物种数量上,还体现在它们的栖息地、食性和生活习性上,从热带雨林到高山草甸,从沙漠到湿地,都能看到蝴蝶的身影。它们的多样性也反映了地球上生物进化的奇妙历程。上图是蝴蝶的生物多样性科普。摄影©Linda Wong | 绿会融媒·海洋与湿地

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eDNA能解决当前评估的哪些“死角”?

用eDNA,我们就可以做到“直视”自然的全貌,不再是“推测”。比如,以前我们只能知道某个地区可能有某些鸟类,估算物种数量。现在我们可以直接测出有哪些微生物、土壤动物、昆虫活跃在那里,这些才是生态系统真正运转的核心。

eDNA还可以打破地理偏见。不论是在瑞典的湖泊,还是在非洲的热带雨林,只要采样、测序一气呵成,就能获得质量一致的数据。标准统一、流程可复制,这一点对全球比较和追踪特别重要。

此外,eDNA还能覆盖更广的“生物变量”(科学上叫EBVs,Essential Biodiversity Variables),这是一种用来描述生态系统健康、物种多样性、功能完整性的指标体系。以前我们只能观察极少数变量,比如某种濒危动物的数量。现在用eDNA,连地下微生物的功能变化、昆虫社群的结构变化,都能被记录和分析。

▲上图:一只白额高脚蛛(学名:Heteropoda venatoria)。©Linda Wong | 绿会融媒·“海洋与湿地”(OceanWetlands)(CC BY-SA 4.0)

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那这对普通人、对企业到底意味着什么?

好问题。我们说了这么多,到底跟你、我、我们生活的社会有什么关系?其实非常大。

首先,eDNA的出现,让“环保”不再只是口号,而是真正可衡量、可比较、可优化的事情。一个农场可以通过eDNA监测土壤健康、虫害风险、传粉昆虫数量,从而决定是该施肥、除虫,还是留些野花地吸引蜜蜂——这直接影响粮食产量和收益。

再比如,金融机构通过eDNA数据,可以知道他们投资的项目是否破坏了生态系统,是不是该撤资或转投更绿色的项目。这样一来,“绿色金融”就不是听起来好听,而是有数据支撑的真功夫。

更进一步,未来我们可能还会看到一种新型市场机制,比如“生物多样性积分”,谁保护得好,谁就可以获得积分,转让给那些有负面影响的企业,像碳排放权交易那样。这也会激发更多企业主动参与自然保护,而不是被动接受处罚。

▲上图:东沙魟[hóng]鱼。王敏幹于1980年代中拍摄。©绿会融媒·“海洋与湿地”(OceanWetlands)

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从“自上而下”→“自下而上”,该换个思路了

过去,大家做生物多样性评估,基本上都是“从上往下”来做:国际组织制定一套规则,企业照着打分,投资机构看分数做决策。问题是,这种方法既慢,又不精准,还不太公平。

举个例子来说:某个公司要在某地搞风电开发,拿国际生物多样性评估工具一查:“没发现重点保护物种”、“不在红线范围”、“生态影响小”,项目就被判定为“绿色可持续”。结果项目启动之后,科研团队用eDNA技术去做调查,发现这个山头有多种蝙蝠、夜鹰等飞行类物种活动频繁,而这些恰恰是最容易受到风电叶片伤害的动物。也就是说,这里其实是一个对飞行动物来说非常重要的“空中通道”。但是,因为这些物种没在保护名录上、也不够“明星”,所以在最初的评估中压根没被提到,差点造成一次生态灾难。

又比如,比如在东南亚或者非洲,有些地方的原住民靠森林生活。他们知道哪些树药用、哪些动物能吃、哪些泉眼一年四季不干涸…… 这些知识并不在评估标准里,没人听他们说,也没人让他们参与评估。最后项目通过了,外资进来了,森林没了,他们连告状的渠道都没有。所以这样的评估系统,有时候对弱势群体可能特别不公平。

又比如在我国某生物多样性特别丰富、有许多土著鱼的地方,投资3亿元搞了一个“生态治理工程”,在河底“抹水泥”、硬化河道,把原本会“呼吸”的自然河道做了防渗。这种花大钱、搞生物多样性破坏的工程,并不在少数。很大的一点原因是,之前的环境影响评价(EIA)里面没有把土著鱼等丰富的本土淡水生物多样性考虑进去。

©绿会融媒·“海洋与湿地”(OceanWetlands)

现在,有了eDNA,我们可以反过来,从“自下而上”地作评估:一个农户、一个公司、一个项目,直接收集自己的生态数据,上传、分析,然后根据这些数据调整做法。这种“本地反馈机制”,才是真正能改变生态状态的关键。

而且,一旦大家都开始这样做,整个社会的生态数据就像滚雪球一样,越滚越大、越滚越准。那时候,不管是国家政策、金融决策,还是普通人消费选择,都能建立在真实、全面的生态信息之上。

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▲上图:中国科学院微生物研究所菌物标本馆(HMAS)展示的多种多样的真菌 。摄©Linda Wong | 绿会融媒·“海洋与湿地”(OceanWetlands)(CC BY-SA 4.0)

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还缺什么?下一步怎么走?

当然,eDNA技术虽然潜力巨大,但也不是没有挑战。我们现在还需要做很多事情,比如:

1) 统一采样和分析标准。不然你家后院的数据,跟亚马逊雨林的数据没法比;

2) 建设DNA参考库。要知道DNA对应的是哪种动物、植物、微生物,得有对照表;

3) 开放共享数据。企业、科研机构、政府都得愿意公开,不然数据碎片化、互不兼容;

4) 转化为有用的指标。科学家提供原始数据,得有人能把它翻译成“政策语言”、“投资语言”。

这些工作并不容易,需要科研人员、企业、政府、普通公众一起合作。好消息是,现在这股潮流已经开始了。比如,全球生物多样性信息平台(GBIF)已经开始收集DNA数据,也有一些国家和机构也开始尝试用eDNA做常规监测。

▲上图:GBIF与其他基因组数据库、物种分布数据库等进行整合,构建更加庞大的生物信息网络。这使得研究人员可以更方便地获取和分析多维度生物数据,深入挖掘生物多样性背后的规律。中国生物多样性保护与绿色发展基金会是GBIF的数据发布机构。上图是一份GBIF的DNA介绍材料。©Linda Wong | 绿会融媒·“海洋与湿地”(OceanWetlands)

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这是一个转折点

说到底,我们要保护的,不仅是某一种动物、某一片森林,而是整个地球的生态网络。而要做到这点,我们首先得“看得见”这个网络。eDNA就是那把钥匙,让我们能真正看清生命的全貌、而不是仅凭直觉去行善。看看“放生”鳄雀鳝的例子,弄不好,反而破坏生态。

或许你还记得小时候在河边捉青蛙、在田野看蝴蝶的日子,那些记忆不是童年才有的特权,它们本可以一直存在。但前提是,我们得知道怎样去保护。

现在,科学已经为我们打开了门。剩下的,就是我们敢不敢迈出那一步。

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文 | 王海诗(Amphitrite Wong)

编辑 | Linda

排版 | 绿叶

王海诗.一把“DNA钥匙”,如何帮我们守住地球的多样生命?海洋与湿地.2025-05-19

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©摄影:Linda Wong | 绿会融媒·“海洋与湿地”(OceanWetlands)

【参考资料】

Granqvist E, Goodsell R M, Töpel M, et al. The transformative potential of eDNA-based biodiversity impact assessment[J]. Current Opinion in Environmental Sustainability, 2025, 73: 101517.

关于“海洋与湿地

5·20 世界蜜蜂日

【海洋与湿地·小百科】在所有传粉动物中,蜜蜂的作用尤为突出。它们默默穿梭于花朵之间,为超过75%的粮食作物、以及近90%的野生开花植物提供传粉服务,是维持生态平衡和全球粮食安全的中坚力量。联合国大会在2017年12月20日正式将每年的5月20日定为“世界蜜蜂日”,旨在提升公众意识,推动全球蜜蜂保护。©绿会融媒·“海洋与湿地”(OceanWetlands)宣

来源:中国绿发会

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