“生命之重”:每种生命有多重

2020-08-04 22:49
新传奇 2020年17期
关键词:生物量哺乳动物天平

别看地球上生活着近76 亿人,但却和全世界所有的白蚁一样重。如果这世界上有一个巨大无比的天平,一侧托盘上能容纳全世界的人,那么在天平的另一侧托盘上,当全世界所有细菌落下的瞬间,我们人类会立刻被托盘弹飞。

碳是地球上所有生命的标志性元素,组成了蛋白质、DNA等生命原料,因此统计碳含量能准确体现生物量。

人类和全世界所有的白蚁一样重

生物量的规模是巨大的,一般都在吉吨级(1吉吨=10 亿吨)。如果把全球的动植物、细菌、真菌等所有生物体内的碳元素全部相加,总生物量为550 吉吨碳。别看地球上生活着近76 亿人,但人的生物量仅为0.06 吉吨碳,只占总生物量的0.01%,和全世界所有的白蚁一样重。

如果这世界上有一个巨大无比的天平,一侧托盘上能容纳全世界的人,那么在天平的另一侧托盘上,当全世界所有细菌落下的瞬间,我们人类会立刻被托盘弹飞。因为地球上所有细菌的生物量是人类的1166 倍。

陆地植物生物量和海洋的有机物生产量

尽管海洋占了地球表面积的71%,但世界上绝大多数生命生活在陆地。海洋生物总碳量仅为6 吉吨碳,和陆地生物总碳量470 吉吨碳相比相差甚多。陸地生物总碳量之所以远超海洋生物,是因为陆地上广泛存在的植物起了决定性作用。据了解,地球上生物量最高,当之无愧的生物界霸主是植物,生物量达450 吉吨碳。

尽管如此,科学家却惊讶地发现:海洋和陆地的有机物生产量几乎是相等的。相比陆地植物450吉吨碳的生物量,海洋中生产者的生物量仅为1 吉吨碳,而海洋中的鱼类等消费者却有5 吉吨碳。这种奇怪的能量倒金字塔是否颠覆了能量在不同级间传递的规律?

其实,之所以出现这种底小顶大的生物量结构,是因为位于海洋食物金字塔底部的浮游生物生命极短,很容易被更高级的动物吞食,而鱼类等海洋中的消费者寿命一般较长。所以短期统计会造成底小顶大的假象,但长期看来,单位时间海洋中的浮游生物生产量还是大于消费者生物量的。所以,海洋生物金字塔依然是底部能量大于顶部的。

人类对全球生物总量的影响

人类文明历史虽然不长,却对全球生物总量产生了深远影响。在“第四纪灭绝事件”(5 万年前至3000 年前)中,半数体重超过40 千克的陆地哺乳动物灭绝,其中最重要的影响之一便是人类活动(其他因素包括疾病、气候变化等)。

人类对全球生物量带来的第二个重要影响是驯化野生动植物。人类祖先驯化了某些特定品种的动物成为家畜(牛、猪为主)、家禽(鸡为主),也选育出了一些粮食作物。今天,人类饲养的家畜的生物量约为0.1 吉吨碳,是野生哺乳动物生物量的15倍。人类和家畜的生物量加在一起占哺乳动物总生物量的96%,野生哺乳动物仅占4%。在鸟类世界,也是驯化类大大超过野生类:家禽生物量是野生鸟类生物量的近3 倍。

人类种植的农作物生物量也极其巨大。据2017 年至今的统计数据,全球每年生产谷物毛重2.6 吉吨碳,主要是小麦、水稻、大麦和玉米。

(《大自然探索》)

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