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【島.生物豐采】研究:生物多樣性高 島嶼比大陸獨特!

2014年05月22日
本報2014年5月22日綜合外電報導,翁雅如編譯;古國廷審校

新的研究提供經驗證據顯示,島嶼生物多樣性確實與大陸地區有所差異。這些新發現不只讓我們知道這些島嶼地區演化和自然天擇是如何運行,也讓我們知道怎樣的保育行動最能保護這些地方。

加拉巴哥群島的仙人掌地雀。(圖:David Cook)

島嶼 VS.大陸 誰的生態更豐富?

達爾文和華勒斯在許多情況下注意到島嶼的獨特性。舉例來說,達爾文回英國後,在分析加拉巴哥群島的鳥類標本時,發現許多鄰近小島都有自己的雀鳥品種。儘管如此,島嶼生態地理學理論直到1960年代才出現。當時,生態學家羅伯麥克阿瑟和愛德華威爾森開始研究島嶼的生物多樣性,企圖預測一個剛形成的島嶼能承載多少種生物。

在他們的預測中,認為距離大陸板塊越近的島嶼,生物多樣性會相對較低,而脫離大陸板塊最久的島嶼則會是生物多樣性最高的區域。島嶼與大陸生態和演化上的差異與其隔離性有關,向來沒有人對這樣的論點持有異議。

直到2005年,一群國際生態學家在自然期刊上發表了一篇研究,表示大陸地區例如亞馬遜河盆地和非洲中部雨林地區,特有種的數量不亞於許多島嶼地區。

研究指出 島嶼生物多樣性較高

在新研究中,英國諾丁漢大學生態學家亞當阿爾加爾及其同事們,決定要分析物種替代率來計算島嶼的獨特性。物種替代率的計算方式,就是比較兩個不同地方的物種數。阿爾加爾表示,用物種豐富度來計算生物多樣性,僅能計算特定地區的物種數量;但物種替代率來計算,則能讓科學家比較兩地的物種數量和物種差異。

阿爾加爾和研究同仁計算沙氏變色蜥和Terrarana蛙的數量來取得物種替代率,這兩種動物在搬遷到新環境後,會產生顯著的演化,並衍生多種新的物種。研究人員使用已發表的物種清單,來計算加勒比海島嶼上沙氏變色蜥和Terrarana 蛙的物種數量。

研究人員先隨機抽樣,選出小島地圖套疊在中南美洲大陸熱帶地區地圖上,然後使用在小島上同樣的方法,把選中的大陸地區物種一一辨識出來。他們計算沙氏變色蜥和Terrarana 蛙物種替代率,然後與不同地區相比較,並加入各種不同的變因,比方兩地之間的距離,或海拔和降雨量等環境差異。

研究發表指出,平均來說大陸和島嶼間的物種替代率,高於兩個大陸地區或兩個島嶼地區之間的物種替代率。島嶼的物種替代率較高,代表同樣範圍下島嶼比大陸擁有較高的生物多樣性。研究結論表示,沙氏變色蜥和Terrarana蛙因為在島嶼上受到海水阻隔,無法回到大陸與其它同類物種繁衍,因而有較高的機會衍生出新物種。這表示兩個小島上的物種,會比兩個大陸地區的物種更具有差異性。

保育島嶼生物多樣性 須從整體著眼

「島嶼比大陸地區更獨特,」阿爾加爾說。「島嶼環境中有許多特別之處是我們之前沒有發覺的。」

不過阿爾加爾表示,這份研究有所受限。比方說,他和他的研究同仁只用了兩個物種來計算物種替代率。除此之外,大陸地區的樣本是隨機挑選的,而不是聚焦在地區性物種較多的區域(地區性物種是指僅在特定區域發現的動植物)。阿爾加爾目前正在籌備進階研究,要比較地區性物種較多的島嶼和大陸,兩者之間的物種替代率。

這項研究結果不只讓我們更加了解島嶼生物多樣性,也協助保育工作。阿爾加爾表示,保育大陸生態系某個區域的生物多樣性,比保育群島上某一個島的生態多樣性來得容易多了。因為每個島嶼都有自己獨特的動植物,保育學家得要保護整個群島。

作者

古國廷

願化作土,去成就一片森林。