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第13章 生物多样性的价值(1)

生物多样性是地球46亿年生物进化所留下的最宝贵的财富,是人类社会赖以生存和发展的前提和基础。它不仅构成了人类生存不可缺少的生物资源,也构成了人类生存和发展的生物圈的环境。

为人类提供食物

在生物多样性中,与人类食物有直接关系的是物种多样性和遗传多样性两个层次。它们是人类农业生产的基础,为地球上60亿人口提供基本的食物需求。

人类已经用作食物来源的生物种类

到目前为止,人类已经使用了大约5000种植物作为食物,但只有150种进入商品市场,不到30种成为人们广泛种植的粮食作物,其中的水稻、小麦和玉米约占需要量的一半以上,人类所需的60%热量和56%的蛋白质都是由这3种粮食作物提供的。

据统计,许多最重要的食物来自于禾本科和豆科植物,前者主要有水稻、小麦、玉米、高粱、大麦、燕麦和黑麦等,它们为人类提供了80%的热量;后者主要有大豆、花生、菜豆、豌豆、豇豆、绿豆、赤小豆等。此外,蔷薇科、十字花科、茄科、葫芦科、菊科等类群植物中,也有不少种类被人类作为食物来源进行种植。

世界温带种植的作物种类与热带不同,大多数发展中国家位于热带地区。水稻按产量计算在发达国家只占第八位,但在发展中国家却是主要作物,特别在热带发展中国家,它是最重要的热量来源。同样,木薯原产于热带美洲,在发达国家中不种植,在热带发展中国家是第4位的重要作物,仅次于水稻、玉米和甘薯,它的块根含有大量淀粉,为26个热带国家4.2亿人口提供了半数以上的热量需求,特别在非洲,木薯是维持生活的基本作物。

在人类的食物中,动物少于植物,动物提供人类食物蛋白质的1/3,发展中国家约占20%,发达国家约占55%。到目前为止,人类为了获得动物性食品,已经驯养了55种动物。但大多数动物食品来自少数几种家养动物——牛、羊、猪、骆驼、鸡、鸭、鹅、驯鹿、火鸡等。家养动物的种类虽然不多,但它们像作物一样,品种也多样化了,形成了许多遗传上不同的类型。

开发有食用价值的野生物种

从以上情况来看,已被人类用作食物来源的生物种类并不多,更多的有食用价值的物种,还没有被人类开发利用,或者还没有充分地开发利用。

从世界范围来看,野生动物只提供人类食物的一小部分,但在某些地区,野生物种却占有比较重要的地位。例如,东南亚国家在20世纪70年代所消耗的动物蛋白,半数来自野生鱼类;秘鲁亚马孙河流域的某些地方,野生鱼类大约占当地居民所吃动物蛋白的60%。一般来说,野生动物在人类食物中,发展中国家比发达国家起着更大的作用。

对于可供食用的野生动物,可以从中驯养一些重要的种类。例如,在亚洲许多地方已驯养的野生独龙牛、牦牛、疣猪等,都适合在其他热带地区饲养。在巴拿马和哥斯达黎加,半驯养的绿鬣蜥,已得到很大的发展,它将会为本地区提供优质的蛋白质。在我国,为了适应人们广泛的要求,应该对穿山甲、果子狸和蛇类进行大力养殖,以避免过度捕捉天然种群。

穿山甲果子狸

野生粮食植物的潜力也很大。例如,一种叫奎诺藜的野生植物,是古印加人的主要粮食,它的产量很高并且富含蛋白质。但目前只有玻利维亚、智利、厄瓜多尔、秘鲁高原的人们了解它。如果能在热带地区广泛种植这种植物,不仅可以增加粮食的种类,而且可能大大增加粮食的产量。再如魔芋,在我国西南部和东南亚地区有少量种植,这种植物的地下块茎特别发达,直径达25厘米,富含淀粉,可供食用。由于含有毒素,长期以来,人们只用它的块茎制作豆腐(在当地称为魔芋豆腐),近年来,人们已经着手对它进行开发了。

另外,热带、亚热带地区已经种植了上千年的豆薯、瘦豆、北美野豆、刀豆及四棱豆等食用物种,也值得研究扩种。木本植物桄榔、鱼尾葵鱼尾葵等植物的树干髓部,有大量淀粉(在原产地叫桄榔粉),可供食用。

以上这些事例说明,只要深入调查研究,局部地区广泛利用的许多野生食用植物,就可能成为有发展前途的种类。

借助野生物种,改良家养生物

为了获得新的食用生物,除了不断在野生生物中发掘新的食用种类外,还应该借助野生物种,改良现有家养生物的品种。在这方面,已经取得了很多成果。例如1962年,在秘鲁安第斯山采集了番茄野生种,用它与栽培种进行杂交,产生了新的品种,大大提高了果实糖分的含量,将新品种的果实用于加工工业后,每年增收500万美元。印度的野生稻被用来与栽培稻种杂交后,培育出了“IR36”抗病新品种,在该国的绿色革命中起了很重要的作用。由此可见,野生植物的种质资源,潜在的价值很大,甚至杂草也在发挥这方面的作用。例如,玉米与中美洲的近缘种玉米草杂交后,产生了许多产量高的新品种。

在动物方面,也可以利用野生种类改良家养动物的品质和增加抗性。例如,亚洲野生的索维里牛、爪哇牛等,可以用来与家养牛进行杂交获得良种。

是医药的来源

世界上的许多药品,大多是从植物、动物或微生物提取的有用物质制成的,或者是以生物体内天然的化合物作为模式合成的。生物多样性是医药的来源。

植物医药资源非常丰富

在植物、动物和微生物三大类群中,人类对植物医药资源的利用最为广泛。据世界卫生组织公布,全世界已经正式确定了2万种药用植物。我国有记载的药用植物约有5000种,常用的约有1000种。这些数字说明植物医药资源是非常丰富的。

在各种药用植物中,热带药用植物的价值特别突出。因为这些植物通常含有大量的有毒化合物,而许多有活力的药物就来自这些毒素。例如,热带药用植物蛇根木(萝芙木)和长春花,二者体内都含有毒素,药学工作者们却用它们所含的毒素作为原料,制成了活力很强的药物。蛇根木的根中含有28种有毒的生物碱,人们用这些生物碱制成了疗效显著的抗高血压的药物。长春花的根茎叶中含有长春花碱等多种生物碱,人们用这类生物碱制成了著名的抗癌药。上述两种植物都是经过长期实践,有着重要价值的热带药用植物。

温带地区也有大量很有价值的药用植物。例如,长期以来,人们一直从热带药用植物金鸡纳树的树皮中,提取奎宁和奎尼丁等药物,用来治疗疟疾。然而近年来人们发现,分布在我国温带地区的青蒿。

青蒿和黄花蒿,也有治疗疟疾的功能。我国科学家从这两种植物的茎叶中,提制出了青蒿素,临床实验证明,用青蒿素治疗疟疾,比奎宁、奎尼丁更为有效。一向默默无闻的青蒿和黄花蒿从此名声大振。又如,分布在我国温带地区另一种药用植物栝楼,它的根在中药里叫天花粉。近年来,我国科学家发现,天花粉不仅能治愈绒毛膜皮癌,而且还是治疗艾滋病的良药。

黄花蒿栝楼

很多动物具有医药价值

动物中也有很多具有医药价值的种类,相当多的动物已经成为重要的药物。例如水蛭(蚂蟥),生活在我国各地的沟渠和水田中,遇到人畜时,利用口中的颚齿,刺破人畜皮肤,形成伤口,然后用吸盘吸取血液,水蛭吸血后,伤口流血不止,不易封口。经研究发现,水蛭能分泌一种抗血液凝固的物质,人们把它叫作水蛭素,水蛭就是通过分泌水蛭素,使人畜伤口处的血液不凝固,从而能够源源不断吸取血液。现在医学上已利用水蛭提取水蛭素,这是一种珍贵的血液抗凝剂,在临床上有很大用途。再如,蜜蜂的蜂毒能治疗关节炎;某些毒蛇的蛇毒能治疗高血压等。近年来,人们从有毒的海洋动物中提制很多抗微生物、抗病毒的药物,人们还从某些家畜获取激素和酶等药物。

动物对医药业发展另一个重要贡献是充当医药研究实验动物,例如猴类对小儿麻痹疫苗的研制,犰狳对抗麻风病疫苗的研制,都起过重要的作用;狒狒、黑猩猩和非洲素领猴等动物,在人类对艾滋病防治方面正起着重要的作用,等等。

犰狳

微生物是现代医药的重要资源

微生物与人类医疗和保健的关系极为密切,目前已开发利用的微生物,仅仅是很少的一部分,尚有更多微生物种类等待我们去研究和开发。我国是栽培大型真菌的大国,很早以来就利用茯苓、猴头、灵芝、冬虫夏草等大型真菌入药。这些大型真菌,都具有很高的医用价值。例如伏苓能利水消肿,猴头能治神经衰弱和胃溃疡,灵芝能治神经衰弱、高血压和冠心病,冬虫夏草益肾和补精髓,更重要的是这些大型真菌体内所含的多糖类物质,都具有抗癌作用。

猴头灵芝冬虫夏草

茯苓

另外,利用微生物还可以产生各种抗生素,抗生素在医药上已起到了不可估量的作用,特别是其中的青霉素,一直常用不衰。此外,微生物还用于大规模生产酶制剂、氨基酸和维生素等,这些都是现代医药的重要组成成分。

为人类提供工业原料

动植物向人类提供着各种重要的工业原料。据估计,全世界至少有7.5万种工业资源生物,供人类使用。植物提供的工业原料很多,例如木材、芳香油、纤维、油脂、鞣料、树脂、树胶和橡胶等,动物则是提供油脂、蚕丝、皮革和羽毛等。

材用树种,质地优良

全世界有大量的材用植物,我国有材用植物2500余种,是世界上材用植物最多的国家。

紫檀

在各种材用植物中,有的材质坚硬耐久不腐,具有多方面的用途,尤其是热带硬木树种,木材名贵,举世闻名,如砚木、刚果豆、非洲红豆树、山竹子、图拉花、桃花心木、紫檀、人面子、塔比紫葳、盾蕊木、大绦柄桑、柚木和风吹楠等。其中的紫檀、人面子、柚木和风吹楠,在我国都有分布。

人面子柚木

杉木

在各种材用植物中,裸子植物的松、杉、柏类的木材,大多软硬适度,施工容易,含油脂多,耐朽力强,是做建筑、器具、桥梁、枕木、车船的上等材料。其中的杉木,在我国秦岭、淮河以南广大地区普遍种植,形成大片的人工杉木林。杉木的产量高,材质好,病虫害少,是我国著名的用材树种,它的木材产量约占我国商品木材的1/4至1/5,在国民经济中占有重要地位。

有些材用植物生长迅速,称为速生树种。这类树种能及时满足工业生产对木材的需求。生长在我国西双版纳地区的团花木,是我国生长最快的树种,它1年能长高8米,7~8年时就能高达20米,可提供1立方米的木材,被当地人称为“奇迹之树”。

团花木

竹子在材用植物中是一个特殊的类群。全世界共有竹子1000余种,其中我国有竹子近300种,是世界上竹子种类最多、产量最大、对竹子利用范围最广的国家。在我国广东有这样的话:“吃的竹笋,穿的竹皮,住的竹房,戴的竹箬,着的竹鞋,睡的竹床,烧的竹柴,写的竹纸。”可见竹子在我国的利用范围是何等广泛。在我国的各种竹子中,用途多、经济价值最大的首推毛竹。

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