書名: 失衡:為什么我們無法擺脫肥胖與慢性病作者名: (美)馬勝學本章字數: 2756字更新時間: 2019-01-04 21:34:03
營養革命:當人類站在食物鏈的頂端
表面看來,人類用智慧控制了自然界,站在了營養金字塔的頂端,但大自然固有的規律又會對人類產生反噬,在控制與反噬之中,建立新的規則,又形成新的動態平衡。
人類真的只是中等營養級嗎?
從本質上來看,食物鏈是營養的循環與傳遞。我們知道,食物鏈中的生物分為生產者、消費者、分解者,營養由以綠色植物為代表的生產者創造,在消費者之間流動,最終被分解者重新帶回大自然,完成一次輪回。
在人類沒有出現之前,更準確的說法是在人類的智慧沒有發揮作用之前,人類是食物鏈中間的一環,人會捕捉獵物,也面臨著被吃掉的危險,并且后者的概率更大。整個生態系統依照“適者生存、優勝劣汰”的法則保持著動態平衡,營養的產出與消耗基本持平。
如果把人類個體放在純粹的自然環境中,人屬于中層消費者。如前文所說,人類這種動物狩獵意識低下,既缺乏捕獵器官,戰斗力又遠低于同重量級的其他肉食性動物,而且免疫系統脆弱,很容易因感染細菌病毒而死亡。其實,在自然環境中,人類早已不適合自然競爭的規則,是被“優勝劣汰”法則所淘汰的對象。
從營養級角度來看,人類也不是處在食物鏈的頂端。營養級是指一個物種在食物網絡中的位置,以綠色植物為主的生產者處在第一營養級;而以植物為食的動物處在第二營養級,即食草動物營養級;第三營養級包括所有以食草動物為食的食肉動物,依此類推,有第四、第五營養級。對于營養級最通俗的說法是“大魚吃小魚,小魚吃蝦米,蝦米吃水草”,水草→蝦米→小魚→大魚,構成了一個清晰的營養金字塔。
一般來說,營養級的位置越高,數量和種類就會越少,這是因為從一個營養級向下一個營養級流動的能力大幅減少,只有10%,即“十分之一定律”。植物對太陽能的利用率往往不到1%,這1%的能量傳遞到第二營養級,只剩下0.1%,到第三營養級生物時,生物機體只有0.01%的太陽能,自然“高處不勝寒”。
很多人會好奇,人類究竟屬于第幾營養級?人是雜食性動物,地上長的、天上飛的、草原跑的、水里游的,人類都吃。自然界中的狼、野狗等動物處于第三營養級,人吃這么多種食物,綜合起來,也只相當于狗和狼的地位,大概處在第三營養級。當然,對于素食主義者來說,這個營養級是高了,他們應該被歸為第二營養級。
一項針對全球176個國家49年的人類食物消耗統計分析給出了更為精確的數據。2009年,全球的平均人類營養級大概只有2.21,相當于陸地上的豬和水里的鳳尾魚的營養級,差不多位于食物鏈的中下游。而頂級捕食者如禿鷲、獅子等兇猛動物的營養級高達5.5。
戰斗力弱、身體素質差的人類處在中等營養級,卻依然是自然界的頂級捕食者。我們處在食物鏈的頂端,消耗著自然界最多的資源,影響著整個地球的生態系統。這是因為,與其他動物僅僅求生存不同,人類要吃得豐富、住得舒服、穿得漂亮、玩得開心,綜合起來耗能巨大。
看得見的“蝴蝶效應”
在科幻電影中,人類尚有無法戰勝的物種天敵,如克隆而來的恐龍、入侵地球的外星人、脫離控制的人工智能,然而,這些只是人類的假想敵,即便是這些假想敵,電影也是以人類的勝利作為結局。早在遙遠的公元前,人類掌握了冷兵器之后,物種上的天敵就已經很少了。肉身難以摧毀的鎧甲、人海戰術和協同機制,讓人類幾乎能夠碾壓所有的兇猛野獸。更不要說科技發達的今天,殺傷力極大的火藥炮彈令人不寒而栗,幾乎找不到人類無法戰勝的動物。
人類站在食物鏈的頂端,從采集社會向農業社會過渡,從農業社會向工業社會發展,建立了新的生態系統,其中以農田生態系統和城市生態系統最為典型。而這兩種生態系統,均以驅逐和控制其他物種為前提。人類從自己的訴求出發,對自然界的平衡發起了新的挑戰。
20世紀80年代,美國動物學家羅伯特·潘恩提出了著名的“營養級聯”效應,他認為,食物鏈最頂端或高級捕食者造成的影響,不僅影響其下一級直接的獵物,還會影響與該捕食者關系更遠的營養級。比如《獅子王》中的食物鏈,獅子是草原高級捕食者,如果減少獅子的數量,草原羚羊、兔子等食草動物就會增加,相應地,草原植被數量就會減少。
當人類成為自然界的征服者和掌控者,便開始持續改變其他生物的營養級水平。密歇根州立大學的研究員進行過以分布廣泛的海燕為對象的研究,經過對海燕幾千年覓食情況的對比,他們發現近三千年左右,海燕的食物來源保持穩定,但最近一百年左右的食源發生了很大的變化,海燕的營養級降低了。
這種明顯的改變,與人類的活動有很大的關系。人們的捕撈行為改變了魚群的活動區域和數量,海燕只能捕食規格更小的魚蝦,從而降低了自身的營養級別。
這只是其中一個例子。自然界中所有生物種群的動態變化,營養級的提高、降低或紊亂,或多或少都是由于人類的生存與發展造成的。還有更可怕的改變營養級的方式,如砍伐森林、大氣污染、污染物泄漏等破壞性行為甚至會直接導致物種的銳減和滅絕。
生態系統并非單向度的,人類雖然掌控了食物鏈,但也是生命世界的一分子,人類違反自然規律的行為也會遭受大自然的反噬。如過度的污染物流向農田和水域,會導致農作物減產,影響糧食安全,水體污染之后魚類產品的數量急劇下降,人類的食物來源也會減少。
正相關的干擾與反噬
營養革命不是一蹴而就的,它隨著人類文明的發展而變化,人類對大自然的統治因技術的提高而不斷加強。
人類處于采集社會時,對自然界的干擾度相對較低,生態系統保持了原始的平衡。然而到了農業社會,人類支配自然的能力大幅度提高。幼發拉底河和底格里斯河流域是農業文明的發源地,早在1萬年前,西亞人開始種植小麥;9000年前,他們發明了灌溉系統;6000年前,兩河流域開始使用畜力牽引播種莊稼。又過了幾千年,公元前19世紀中期,阿摩列伊人統一了兩河流域,建立了古巴比倫王國,兩河流域的文明達到鼎盛。正是這個王國,建造了世界八大奇跡之一——巴比倫空中花園。
古巴比倫王國的滅亡表面上看是漢謨拉比死后,帝國瓦解、外族入侵所致,而本質上是由于自然環境不堪重負,生態惡化,糧食供應不足。這一時期,經濟發展、城市擴張、人口增加,導致對耕地和木材的需求加大,于是兩河流域的森林被大量砍伐,水土流失嚴重,農田淪為沙漠。糧食供應不足導致國家內亂,給周邊外族以可乘之機。
中國一直是典型的農業社會,我們現在可能無法想象,兩三千年前,內蒙古南部生長著茂密的松林,渭河流域森林郁郁,國土森林覆蓋率達50%以上。隨著華夏文明的崛起,人口不斷增多,村莊聚集為城市,農業文明在唐朝達到頂峰。代價是草原被開墾為農田,黃河流域兩側的森林被大面積砍伐,農田沙漠化,天災增多,生態環境惡化。
工業社會對自然的支配更是有恃無恐,而到了信息化的今天,地球上留下了更深刻的人類痕跡,目前,地球上已經很難找到沒有人類足跡的區域了。毫無疑問,食物鏈系統已無力通過自然調節控制人類的數量,相反,站在食物鏈頂端的人類正成為影響和改變地球的主導力量,也必然會對營養級產生重大影響。