辑四　人与自然

神奇的蘑菇

一种毒品很可能成为一种神药。

2019年11月24日，美国食药监局（FDA）宣布将裸头草碱（psilocybin）贴上了“突破性疗法”（breakthrough therapy）的标签，因为此药很可能对重度抑郁症（major depressive disorder，以下简称MDD）有奇效。这个标签是FDA于2012年创建的，目的是为一些医疗急需或者在治疗机理上有重大突破的新药研发开绿灯。凡是被贴上这个标签的新药将获得FDA的特殊照顾，从立项到审批都将加速。

当然了，这个标签并不能保证这个药最终一定会被批准上市。截至目前，贴过这个标签的新药申请只有大约三分之一获批，说明FDA并没有因此而降低审批标准。

这个消息一经公布，立刻引来媒体的广泛关注。一个原因在于，这是FDA在一年之内第二次为裸头草碱贴标签了。上一次是因为FDA认为此药很可能对难治型抑郁症（treatment–resistant depression，以下简称TRD）有奇效。TRD指的是吃过至少两种抗抑郁药却都无效的MDD，一般而言，MDD患者当中有10％—30％属于TRD。也就是说，FDA在一年之内将裸头草碱的适应证范围扩大了三倍，从某一类重度抑郁症变成了所有的重度抑郁症。

这个消息引发关注的另一个原因在于，裸头草碱是毒蘑菇的主要成分，后者一直被美国缉毒局（DEA）列为A类毒品，无论是生产还是销售都是被严格管制的，任何人不得违反规定，否则肯定会被抓进监狱。

不过，毒蘑菇在古代却很常见，因为它能让人产生幻觉，一直被巫师用于宗教仪式，好让教徒们跟着他一起疯。一些人类学家分析了一批画于数万年前的非洲和西班牙的岩洞壁画，发现其中刻画的人物形象超出了正常的艺术创作范畴，很可能是古代画家在服用了毒蘑菇后产生幻觉的结果。

作为毒蘑菇的主要致幻成分，裸头草碱是在1959年首次被瑞士化学家阿尔伯特·霍夫曼（Albert Hofmann）提取出来的，此人正是著名的致幻剂“麦角酸二乙酰胺”（LSD）的合成者。LSD无色无臭无味，致幻能力极强，在20世纪60年代的嬉皮士运动中扮演了重要角色。但LSD属于化学合成药物，技术含量很高，当它于1966年被美国政府列为禁药之后，货源和品质就不能保证了。相比之下，毒蘑菇属于菌类，谁都可以种。虽然DEA早就将其列为A类毒品，但它在美国民间一直非常流行，被嬉皮士们称为“神奇蘑菇”。

FDA的这次贴标签行动给DEA出了个难题。假如裸头草碱最后真的被证明有效，DEA将不得不修改法律，将毒蘑菇移出A类毒品名单。此前已经发生过一个类似的案例，FDA批准大麻二酚（Epidiolex）上市，用于治疗癫痫病。但DEA拒绝将大麻从毒品名单中移除，只是在程序上做了一点小修改，给大麻二酚开了条门缝。

说到大麻，它也是嬉皮士运动的主要助燃剂。但人们抽大麻只是为了娱乐，毒蘑菇（包括LSD）则有很大的不同，后者会让服用者产生强烈的幻觉，对时间和空间的感知发生错乱，新手很容易产生恐慌情绪，后果不可预知，所以当年的嬉皮士们都会在精神导师（guru）的指导下服药，希望能把幻觉引向好的一面。

这次临床试验吸取了当年的教训，要求裸头草碱必须和心理医生的面对面辅导结合起来使用，服药前后都必须有心理医生的参与。按计划，Ⅱ期临床将于2021年结束，到那时我们就可以知道这种毒蘑菇到底有多神奇了。

大自然是一味药

研究证明，大自然对人类的身心健康具有明显的促进作用。

随着时代的发展，越来越多的人告别乡村搬进城市，距离大自然越来越远了。为了解决这个问题，很多现代城市在设计规划的时候都会考虑适当增加公共绿地的数量和面积，希望住在城里的人也能很方便地走进大自然，呼吸到新鲜的空气。为了更好地评估这些绿地项目的实际效果，英国政府下属的“环境食品和乡村事务部”（Defra）开展了一项长期跟踪式调查研究，试图统计出普通英国老百姓使用城市绿地的时间和频率，看看英国政府的这笔公共投资有没有花在刀刃上。

与此同时，英国埃克塞特大学医学院（University of Exeter Medical School）的环境心理学系教授马修·怀特（Mathew White）正在为另一件事发愁。他的主攻方向是大自然对城市居民身心健康的影响，但此前的研究有个重大缺陷，导致他没办法准确地估算出研究对象每天花在城市公园里的时间。

原来，由于经费不足，他的团队只能获得研究对象的家和城市公园之间的距离数据，然后通过这个距离估算出研究对象进入城市公园的频率和时间。大家稍微想想就能知道，这个估算是不准确的。很多人即使住在公园旁边也从来不进去，有的人即使住得很远也会每天去公园里跑一圈，所以距离本身并不能说明问题。

当怀特听说Defra正在进行这项研究后，立刻跑去找到对方，请求在调查表中加进几个关于身体健康的问题，比如心血管系统的健康指标、是否有糖尿病以及心理健康状况等。

两年做下来，怀特积累了将近两万个调查数据。他将这些数据输入电脑，发现了一个令人惊讶的现象：如果一个人每周花在大自然里的时间超过2个小时，那么他的各项生理指标都会显著地变好，尤其是血压、心率、血糖和血脂等与心血管系统健康有关的数据都要比其他人好很多，甚至连哮喘的发病率也更低了。不但如此，这些人自述的心理健康状况也要比其他人好，生活得更加愉快。但是，如果他每周在大自然里花的时间不到2个小时，这些效果就消失了，这说明一个人和大自然相处的时长很重要。

更有意思的是，怀特发现这2个小时的使用方式对结果没有影响。换句话说，无论是每周只去一次公园，每次待2小时，还是每周去六次公园，每次只待20分钟，效果都是一样的。

怀特将研究结果写成论文，发表在2019年6月出版的《科学报告》杂志上。这篇论文得出结论说，大自然就是一味药，只要你每周坚持服用2个小时以上，就能对身心健康产生积极的影响。至于说这味药的治病机理，像这样简单的相关性研究当然没办法给出答案。但怀特猜测，主要原因在于大自然能够让人放松，同时也是和朋友相处的最佳场所。除此之外，野生植物分泌的各种化学物质也可能起到了一定的作用。

值得一提的是，像这样的大规模问卷式生活方式调查研究是很难做的。首先，需要科学家有充足的经费支持；其次，需要科学家有足够多的耐心以及一大批高素质的研究对象。因此，目前只有少数发达国家才有条件进行这类研究，中国在这方面差距明显。问题在于，即使将来中国有条件进行类似的研究，恐怕也很难找到足够多的城市绿地了。目前，中国大城市内真正的绿地资源非常稀少，仅有的一些城市公园也都被太多的游客和人工痕迹过重的布置方式弄得面目全非，和大自然没什么关系了。

地球上到底有多少碳？

新的研究表明，已经维持了5亿年之久的地球碳循环已经严重失衡了。

地球生命属于碳基生命，碳无疑是地球上最重要的元素。那么，地球上到底有多少碳呢？如此重要的问题却一直没有准确的答案，只有一个大致的估算。

大约十年前，来自全球数十个国家的1000多名地质科学家决定联合起来，向这个问题发起挑战。他们在全球几乎所有的火山和地质活跃带上安装了测量仪器，记录了从地下释放出来的碳（主要为二氧化碳和一氧化碳）的总量，然后将这些数据汇总起来进行分析，得出了18.5亿兆吨这个数字，这就是地球上所有碳元素的总量。

这项被命名为“深碳观测计划”（deep carbon observatory）的研究项目最近正好告一段落。2019年10月1日出版的《元素》（Elements）杂志发表了参与该项目的地质学家们撰写的第一份综合性研究报告，详细分析了地球上所有这18.5亿兆吨碳的分布模式。其中绝大部分碳都被深深地埋在了地下，地表部分（包括海洋、土壤和大气层）含有的碳总量仅有4.35万兆吨，还不到地球总碳量的万分之一。

所有地表碳当中，埋藏在海底深处的碳约为3.7万兆吨，约占85.1％；海洋生物沉积物中的碳总量为3000兆吨，约占6.9％；陆地生态系统中的总碳量约为2000兆吨，约占4.6％；大气层中含有的碳（主要是二氧化碳）总量为590兆吨，仅占地表碳总量的1.4％。

换句话说，我们担心了半天的全球变暖，是由这不到地球总碳量百万分之一的碳造成的。从这个角度来看，我们脚下的地球活像一枚定时炸弹，隐藏着巨大的风险。幸亏地球上有个碳循环，把地球大气层中的碳总量维持在一个相对稳定的水平上，生命这才得以延续至今。

碳循环的细节相当复杂，作为普通读者，我们只需知道这个循环主要由两部分组成。首先，大气中的二氧化碳因光合作用而进入生物体内，其中的一部分生物碳随着海洋生物的尸体沉入海底，再因板块运动而被埋入地下。其次，埋入地下的碳由于地质运动而被重新翻到地表，然后随着火山喷发而被重新释放到大气层中，供植物吸收利用。地球大气温度之所以能够保持相对稳定，主要就是因为最近这5亿年来地球的地质活动相对稳定，使得每年通过火山喷发而释放到大气层中的碳维持在2.8亿吨—3.6亿吨的水平上，正好和沉入地下的生物碳总量差不多。

地质研究显示，在过去这5亿年的时间里，地球的碳循环平衡曾经遭到过五次严重的破坏，其中就包括发生在6500万年前的那次小行星撞击地球事件。当时有一枚直径超过10公里的小行星把地壳撞了个大窟窿，一下子释放出了425兆吨—1400兆吨的碳。这些碳引发的全球气候变化一直持续了数百年之久，导致大约75％的物种灭绝，其中就包括当时的陆上霸主恐龙。

统计数据显示，自工业革命以来，人类通过燃烧化石能源等方式一共向大气层中释放了大约2000兆吨碳，是那次导致恐龙灭绝的小行星撞击事件所释放的碳元素总量的两倍！更可怕的是，这个过程还在持续之中。目前人类活动每年排放至大气中的碳总量是火山喷发排放的碳总量的40—100倍，这说明地球碳循环已经严重失衡了。

在这篇论文的结尾，地质学家们做出了一个预言：未来的同行们将会把如今这个时代作为又一次物种大灭绝事件而记录在案。

亚马孙不是地球的肺

我们呼吸的氧气不是来自森林，而是来自海洋。

亚马孙森林大火引发了全世界的关注，很多媒体说这是地球的肺被点着了，就连法国总统马克龙也在个人社交媒体上说亚马孙为地球提供了20％的氧气。著名美国气象学家斯考特·丹宁（Scott Denning）教授在Livescience网站撰文指出，这个说法是不对的，我们呼吸到的氧气并不是来自森林，而是来自海洋。

要想明白这一点，首先必须意识到地球上的所有元素都一直在陆地、海洋和大气之间不停地循环着，氧原子自然也不例外。氧气最初肯定来自植物的光合作用，这是毫无疑问的。陆地光合作用的三分之一发生在热带雨林，亚马孙则是地球上面积最大的热带雨林，所以亚马孙每年生产的氧气确实很多。但是植物死后留下的残枝烂叶会被微生物迅速分解，分解过程会消耗等量的氧气，因此绝大部分陆上光合作用生产的氧气到头来都会被尽数消耗干净，对大气含氧量的贡献值几乎为零。

既然如此，怎样才能让氧气有结余呢？答案就是把光合作用产生的有机物从氧循环中移除出去，不让它被分解。地球上有一个地方提供了这种可能性，那就是深海。海洋表面生活着大量的海藻，它们通过光合作用生产出很多有机物，其中大部分被鱼类吃掉了，但有一小部分没被吃掉的有机物沉入了海底，那里严重缺氧，微生物无法生存，所以有机物被保存了下来，躲开了氧循环。

其实，移出氧循环的有机物总量非常低，大致相当于地球每年光合作用生产量的0.0001％，但经过上亿年的积累，效应就显现出来了，如今地球大气层中的氧气就是这样一点一点地累积出来的。

换句话说，我们呼吸的氧气，是大量有机物被移出氧循环的结果。有机物通常用碳来表示，移出氧循环的有机物就是大家耳熟能详的碳汇（carbon sink），这可比存在生物体内的有机物总量高多了。根据丹宁教授的估算，即使地球上的所有生物都被一把火烧光了，大气层中的氧气含量也仅仅会减少1％而已。也就是说，无论再爆发多少场森林大火，地球上的氧气也都够我们再呼吸个几百万年的。

当然了，这并不是说亚马孙大火无关紧要。先不说别的，热带雨林是地球上生物多样性最高的地方，大量物种只在这里生活，一场大火很可能会让很多人类尚未发现的新物种就此灭绝，造成的损失是无法用金钱来衡量的。

接下来的问题是，沉在海底的有机物最终去了哪里呢？答案就是石油和天然气。我们开发化石能源，本质上就是把过去几百万年几千万年积攒下来的碳汇重新纳入到氧循环之中，由此造成的氧气减少还不是最大的问题，而是氧气减少的副产品—二氧化碳。这是一种很强的温室气体，其浓度很大程度上决定了地球的表面温度，全球变暖这件事就是这么来的。

还有一件事值得一提，那就是陆地上也有类似深海那样的环境，这就是泥炭沼泽。这东西通常位于寒带，枯枝落叶被缺氧的河水淹没，还没被微生物分解就沉到了水底，并被封存在那里。北极冻土带到处都是这样的泥炭沼泽，其中含有大量的碳汇。2019年夏天，北极地区也在燃烧，这件事对于气候变化的影响远比亚马孙大火要大得多，却被公众忽视了。

切尔诺贝利伏特加

去切尔诺贝利参观的游客很快将能买到一款本地产的伏特加，请问你敢喝吗？

一群科学家用切尔诺贝利出产的黑麦和溪水酿造出一款名为Atomik（显然是英文“原子”的谐音）的伏特加，据说是自1986年核电站事故之后切尔诺贝利出产的第一种商品。那次事故之后，苏联政府将核电站周围1000平方英里（约等于2600平方公里）的区域划为无人区，有效期为2.4万年。2019年距离那次事故只过去了三十三年，但预计将有10万人前往参观，这款伏特加应该是不愁卖的。

生产这款伏特加的人说，虽然他们使用的黑麦仍然具有放射性，但蒸馏之后的酒精只含有少量的放射性，和市面上卖的其他烈酒差不多，可以放心饮用。读到这里，相信很多读者会说：我不要放射性，少量也不行！确实，按照传统的说法，放射性对人体的危害遵循“线性无阈”（linear no–threshold，以下简称LNT）原则，即放射性强度和危害之间是严格的线性关系，无论多小的放射性都是有危害的，不存在安全阈值。

如果你相信这个LNT原则，那就必须尽量做到一点放射性都不沾。但是，这就意味着你今后只能喝假酒了，因为市面上卖的所有真酒都是有放射性的。

按照全世界通用的标准，真酒必须用植物作为原材料来酿造，而植物在生长过程中肯定要从大气中吸收二氧化碳，这就无可避免地将大气中含有的碳-14吸收了进去。碳-14是宇宙射线照射地球大气层后产生的碳同位素，具有轻微的放射性，半衰期长达5730年。因此，只要是用植物原材料酿造的酒，一定会有放射性，除非这种植物已经死了几百万年以上，后者就是众所周知的煤炭和石油。

换句话说，只有从煤炭或者石油中提取出来的工业酒精是不含放射性的。事实上，放射性正是鉴别假酒的方法之一，测不出放射性的酒肯定是用工业酒精兑出来的假酒。由于工艺的原因，工业酒精里往往会含有一定比例的甲醇，所以喝假酒是有害的，即使它不含任何放射性。

媒体多年的夸大宣传，导致很多人对放射性产生了不必要的恐惧。其实放射性无处不在，我们呼吸的空气含有放射性，我们使用的建筑材料带有放射性，我们吃进去的食物也会以各种方式富集环境中的放射性！生物就是在这种富含放射性的环境中进化而来的，早就学会了如何应对这种低剂量的背景辐射。

举例来说，某一类放射性确实会导致DNA断裂，但所有的活细胞都具备很强的DNA修补能力，可以迅速地把断裂补上，这就是为什么越来越多的科学家质疑那个LNT原则，他们认为放射性对于生物的危害是有下限的。对于低于这个下限的背景辐射，生物完全有能力抵御。

这些科学家建议相关国际组织修改LNT原则，因为这个原则夸大了放射性的危害，很容易在民众中引发不必要的恐慌。比如，当年切尔诺贝利核事故发生之后，很多欧洲孕妇跑去医院要求堕胎，生怕生下畸形儿，其实这个担忧是没有根据的。

另一个比较近的案例就是日本福岛的核事故。事故发生后，日本政府要求附近居民撤离危险区，但因为危险区范围定得太大，隔离时间定得太长，导致了很多不必要的麻烦和困扰。根据《纽约时报》事后所做的统计，这些不必要的疏散和撤离行动导致了超过1000名日本人死亡，远比核辐射导致的死亡人数要高得多。

不应孤独的树

一棵孤零零的大树是不自然的，树就应该成林。

按照通俗的说法，进化论的核心就是生存竞争，任何生命的终极目标就是打败同伴，好把自己的基因传下去。如果这个理论是正确的，那么一只受了致命伤的猴子是不会被救的，即使是它的近亲也没有理由浪费自己宝贵的资源去救助它，因为这么做对于自己基因的传播没有任何好处。

但是，这个理论在植物界遇到了挑战。不久前，两位来自奥克兰技术大学的植物学家去新西兰北岛的一个森林里徒步，发现了一棵贝壳杉（kauri）树墩，这个树墩被砍得只剩下一个低矮的基座，却仍然活着。经过一番探究，两人认为唯一可能的解释就是旁边的一棵贝壳杉通过根系嫁接为这个树墩提供了养料，让后者免于一死。

根系嫁接指的是两根不同的根须粘合在一起，互相交换水和营养物质。这是一个很常见的现象，但大都发生在同一棵树的不同根须之间，为的是加快营养物质的流通速度，并增加树干的稳定性。此前，有人发现同一树种的不同个体之间也有类似的现象。比如，欧洲植物学家早在1883年就发现了欧洲冷杉的根系嫁接。但因为缺乏先进的研究手段，这个领域一直处于简单的记录和描述的阶段，很难深入到机理的层面。

这两位新西兰科学家的主攻方向是植物生态学，实验室里正好有相应的研究工具，于是，几天后，两人带着一堆仪器设备再次来到这片森林，测量了两棵贝壳杉之间的树液流动模式，证明两人最初的设想是正确的，那个树墩的确是被旁边那棵树供养着的。

问题在于，那个树墩已经没有了枝叶，因此也就没有了任何复活的可能性，旁边那棵树为什么要浪费自己的能量去供养一棵和自己不相干的树墩呢？这明显不符合进化论啊。

为了解释这个奇怪的现象，两人设想这两棵树之间的根系嫁接也许是在很久以前就存在的，其中一棵树被砍成树墩之后，这个嫁接并没有立即被废掉，而是依然在起作用。问题在于，一棵大树内部的液体流动靠的是树叶的蒸腾作用产生的负压，树墩没有蒸腾作用，因此也就没有了动力，但实验结果证明，两棵树之间仍然有很强的横向树液流动，说明两棵树都做出了某种改变，主动地维持了这种供养关系。

于是，两人更新了先前的假设，提出了一个新的解释：树墩虽然已经无法再进行光合作用了，但它原先的根系依然是完好的，旁边那棵活着的大树通过根系嫁接的方式接管了树墩的根系，这就相当于把自己的根系扩大了一倍，一来可以更好地吸收土壤中的营养物质，二来可以增强自己的稳定性，更加不易倒伏。

两人将研究结果写成论文，发表在2019年7月25日出版的《科学》杂志网络版上。文章结尾指出，一片森林地上部分的每一棵树看上去似乎都是独立的，但地下部分很可能是相互连成一片的。这并不违反进化论，因为不同个体之间的互相帮助对于每个个体来说都是有好处的，比如可以帮助它们更好地度过干旱期。

换句话说，进化论并不妨碍生物体之间的相互合作，也许这才是生命的主旋律，因为团结就是力量。

这个案例再次提醒我们，树不应是孤独的存在。一棵孤零零的大树不是自然状态，它们习惯于连成一片，相互扶持，共同成长。所以我们在种树的时候，应该多种几棵，让它们相互做伴。

猫高一尺，犬高一丈

如果比赛听力的话，狗远胜于猫。

养过猫的人都知道，这种动物最有个性，高兴起来分分钟黏着你，不高兴了碰一下都不行，搞到最后连你自己都忘了到底谁是主人。

同样是铲屎官，养狗的人就理直气壮多了。狗这种动物对主人特别忠诚，几乎是有求必应。最妙的是，狗似乎听得懂自己的名字，只要稍加训练就能随叫随到。这一点也是最令猫主人困惑的地方，很多人跟自己的宠物猫说了一辈子的悄悄话，却一直搞不清楚它是否真的听懂了。

那么，猫到底听得懂自己的名字吗？这个问题看似简单，其实很难回答。猫不会说话，我们只能通过观察猫的反应来判断它是否真听懂了。但这种观察必须排除某些干扰因素，比如一只猫也许只是对主人的动作或眼神有反应，抑或它对所有具备某种音调特征的声音都有反应，并不是真的能听懂自己的名字。

要想排除所有这些干扰因素，光凭一个人自己在家里试验是不行的，必须请科学家设计出一套严格的测试方法，找来很多只猫进行测试，然后对结果进行统计学分析，才能得出靠谱的结论。日本动物行为学家温子济藤（Atsuko Saito）几年前用20只宠物猫做试验，通过给猫放录音的办法排除了视觉干扰，得出结论说猫确实能听懂自己的名字。

但是，这个试验的说服力还不够，因为猫也许只是对异常声音有反应，结果很可能是随机的。于是温子济藤重新设计了一个新的试验，借鉴了人类行为学研究里比较常用的“习惯化-去习惯化法”（habituation–dishabituation method），对78只宠物猫进行了新的试验。

顾名思义，这个方法就是先给试验对象重复施加某种信号刺激（比如人声），直到它不再对这个信号产生任何反应了（习惯化），然后再给它一个新的类似的刺激（比如宠物猫的名字或者一个发音类似的单词），看它会作何反应。

这一次，温子济藤还是采用放录音的方式避免视觉信号的干扰，测试结果表明，当猫的主人正确地喊出猫的名字时，猫的反应是最强烈的。如果是一个陌生的声音喊出猫的名字，猫同样会有反应，只不过反应强度不如猫主人的声音那么强烈罢了。相比之下，如果喊出的不是猫的名字，即使是用猫主人自己的声音喊，猫的反应都很弱。

有趣的是，这些反应仅仅包括动耳朵、转头、摇尾巴或者喵喵叫等，不包括身体移动，也就是说这些猫听出了自己的名字，但选择不予理会。

温子济藤将试验结果写成一篇论文，发表在2019年4月4日出版的《科学报告》杂志上。有专家评论说，这篇论文只能说明猫能分辨出自己名字的发音，并不能证明猫知道这个声音代表它自己，因为截至目前还没有任何一项研究能够证明猫具备自我意识。换句话说，猫并不是真的“听懂”了自己的名字，而是对自己名字的发音产生了一种纯生理性的反应，即猫通过以往的经验，意识到每当这个声音出现时，接下来一定会有某种奖励或者惩罚出现。

温子济藤认为，这个结果符合进化论的预期。家猫的祖先应该是一种生活在草原上的野猫，它们被人类聚居地附近的老鼠吸引了过来，主动选择和人类生活在了一起。相比之下，狗的祖先很可能是被人类猎手抓住的幼狼，经过多年的驯化，逐渐变成了猎人的帮手，这就是为什么狗学会了服从命令，但猫却从来不需要学习这项技能，因为猫不需要。

确实，如果把猫和狗放在一起测验听力理解的话，狗的成绩要高出太多了。已经有很多科学试验证明，狗不但能听懂自己的名字以及一些简单的指令，甚至能分辨出主人说话时的语气。曾经有科学家把训练有素的宠物狗放进核磁共振仪里进行脑部扫描，发现狗大脑对声音信号的处理方式和人类大脑非常相似，两者显然源自同一个哺乳动物祖先。

这个结果间接地说明，人类的语言能力只是在哺乳动物原有的大脑机能的基础上进行的一次革新，而不是一种全新的创造。

动物会不会哀悼死者？

哀悼是不是只有人类才具备的一种高级情感？动物学家给出了新的解释。

不少读者应该还记得2018年在北大西洋上发生的一件事情，一头雌性虎鲸被发现用头驮着自己刚刚出生的幼崽在游泳，虽然那个幼崽出生不久就死了。不知出于什么原因，这头代号J35的虎鲸妈妈一直不愿放弃自己的孩子，有好几次那个幼崽滑进了水里，她一个猛子扎下水，再把它驮出水面，就这样一直游了1000英里，直到第17天才终于放开。

这个故事引起了很多讨论，大家关注的焦点在于，这头虎鲸的行为到底算不算哀悼？大部分人相信是的，但也有人认为虎鲸妈妈也许不知道幼崽已经死了，或者不知道死后不能复生，只是出于本能在保护幼崽，不让它沉下去而已。

为了回答这个问题，美国威廉玛丽学院（College of William and Mary）的动物行为学家芭芭拉·金（Barbara King）教授为2018年3月出版的《科学美国人》杂志撰写了一篇文章，详细解释了她为什么相信J35确实是在哀悼死者。

金教授退休前一直在该校的人类学系任教，考古人类学领域非常关心“哀悼”的出现时间，因为大家普遍相信这种行为代表了一种非常高级的智慧水平，只有现代智人才具备这种能力。于是，是否有埋葬死者的行为一直被认为是判断一个古人类群体是否已经进化出高级智慧的重要标志。

正因为如此，动物行为学界一直坚信除了人类之外，其他动物不具备高级情感，所以这个研究领域不允许科学家使用拟人化的词语来描述动物的行为，比如“哀悼”这个词就是在用人类的情感解释动物的行为，是不科学的。

金教授早年也是这么想的，但随着案例越积越多，她转而相信动物也是有情感的，会为同伴的死亡感到伤心。她于2013年出版了一本专著，名字就叫作《动物如何哀悼》（How Animals Grieve）。这本书通过对来自世界各地的实际案例的分析，总结出了一套通用原则，以此来判断动物是否在哀悼。

在金教授看来，哀悼行为必须具备两个必要条件：第一，两只（或两只以上）动物生前一定要经常待在一起，而且并不是因为某个明显的进化优势而这么做的；第二，其中一只动物死后，另外一只（或多只）动物显著地改变了它们的日常行为（比如停留在尸体旁边不肯离开），并且必须表现出严重的不适状况。

按照第一条标准，那头虎鲸妈妈似乎并不符合要求，但金教授认为母子关系可以不受此约束，毕竟这是一种非常特殊的关系，两者不需要待在一起很久才能有感情。第二条标准也很重要，比如曾经有人观察到一只母猴抱着一只死去的小猴到处走，一直不肯丢弃，但这只母猴并没有表现出不适的状况，仍然照常吃饭，照常睡觉，甚至照常交配，所以金教授认为这不属于哀悼。

当然还有一条不成文的规定，那就是目前学术界只承认哺乳动物和鸟类等少数高等动物才有可能具备哀悼的能力，目前没有任何人相信昆虫之类的低等动物有这个能力。

这两条标准并不是学术界公认的，至今还有不少学者认为动物的那些行为算不上哀悼，因为他们相信这种行为不符合达尔文进化论的要求。试想，如果那头虎鲸妈妈因为哀悼那个夭折的幼崽而不好好进食，最终伤到了自己的身体，那岂不是非常不划算？进化是不会原谅这种行为的。

但是，金教授指出，达尔文本人恰恰是支持这一说法的。他曾经指出，既然人是从动物进化而来的，那么人和动物具备类似的情感能力就是一件很容易理解的事情了。

在此基础上，金教授提出了自己的解释。她相信有些动物之所以会哀悼死者，恰好是因为它们进化出了爱的能力。爱这种情感绝对是有进化优势的，它能让两只（或多只）动物团结起来，更好地应对大自然中遇到的各种困难。但是，爱的出现是有代价的，那就是失去时一定会很痛苦（否则就不是真爱了）。虽然从功利的角度看，哀悼行为不利于生存，但这种情感只是爱的副产品而已，而爱的力量实在是太强大了，动物们甘愿承担哀悼带来的风险。

亚洲狮的困境

亚洲狮所面临的困境很有代表性，我们的大熊猫保护应该竭力避免重蹈覆辙。

提起狮子，多数人只会想到非洲，但其实狮子直到10万年前还是地球上分布范围最广的大型陆地动物之一，足迹遍布全世界。随着人类走出非洲并迅速扩张，美洲、欧洲和东亚的狮子先后遭到灭绝，南亚和西亚则直到数百年前还一直有狮子活动。事实上，古罗马斗兽场用到的狮子大都来自西亚，欧洲角斗士们是在和亚洲狮做生死搏斗。

亚洲狮虽然杀死了不少角斗士，但最终还是败给了人类。目前，全亚洲只有印度还能找到野生的亚洲狮，它们全都生活在位于古吉拉特邦的一个名为“吉尔”（Gir）的野生动物保护区内。2017年进行的一次狮群普查显示，该保护区内生活着大约600头狮子，种群数量基本稳定。

2018年9月，有人在保护区里发现了两头幼狮的尸体，虽无明显的外伤，但保护区的工作人员坚持认为这属于偶发事件，不值得大惊小怪。没想到，此后的3周时间里保护区内陆续发现了23头死狮子，其中7头死于保护区东南角的一小块森林内。这下官方无法再用“自然原因”来解释了，只能立刻采取措施，将那片森林里剩下的19头狮子全部抓住并隔离了起来。两个月之后，这19头狮子中的16头也死了，只剩下3头还活着。

尸检显示，一种名为“犬瘟热”的病毒（CVD）很可能是罪魁祸首。这种病毒曾经在东非流行过，那场“狮瘟”杀死了1000多头非洲狮，大约相当于塞伦盖提大草原狮群总数的30％。随后进行的DNA测序结果证明，此次印度犬瘟热病毒和上次东非流行过的犬瘟热病毒属于同一个品种，很可能就是从东非传过来的。

看过英国广播公司（BBC）拍摄的纪录片《动物王朝》的读者一定记得，狮子是群居动物，吃喝拉撒都在一起，所以传染病很容易在狮群当中传播开来。吉尔保护区的狮群密度又非常大，危险系数就更高了。该保护区的总面积只有1400平方公里，专家估计最多只能养活300头狮子，目前的密度是这个数字的两倍，属于严重超负荷。

这个状态之所以还能维持下去，主要是因为保护区的周边居民饲养了很多家畜，它们为狮子提供了一个相对稳定的食物来源。研究显示，亚洲狮的日常食物约有一半来自家禽家畜，尤其是印度神牛更是狮子们的最爱。好在古吉拉特邦为受害牧民提供了高额的经济补偿，这才没有造成太大的麻烦。

问题在于，家禽家畜一直是传染病最主要的源头，不但人类传染病如此，狮类传染病也一样。这个“犬瘟热”很可能来自印度村民家里养的狗，这些喜欢到处乱跑的家狗一直是亚洲狮的重要食物来源。

还有一个危险因素值得一提，那就是亚洲狮的免疫系统很可能出了问题。吉尔保护区建于20世纪初期，当年有位库曾勋爵（Lord Curzon）来吉尔森林打猎，发现这里居然还有活着的亚洲狮，但总数已不足20头，这位英国贵族建议当地土司立即建立保护区，这才保住了亚洲狮最后的香火。由此说来，今天的这600头亚洲狮都是当年那十几头狮子的后代。早有研究显示，近亲后代的免疫系统往往有缺陷，对传染病的抵抗力很低。

为了保护亚洲狮的基因纯洁性，我们不可能通过引入非洲狮的办法来增加遗传多样性，只能想办法改善它们的居住环境，避免被某个突发事件一锅端了。事实上，吉尔保护区早就不堪重负，狮子们经常跑出保护区，骚扰周边村子里的老百姓。仅在2016—2017这两年时间里就有7头狮子被村民安装的电网电死，6头狮子被火车撞死，还有13头狮子掉进井里淹死了。再加上其他原因，两年来一共有184头狮子因为各种非正常原因而死亡。

为了防止出现意外，国际动物保护学界一直呼吁将亚洲狮引入到周边一些省份中去，印度北部的几个自然保护区也早已做好了接收的准备，但古吉拉特邦政府一直将亚洲狮视为该邦的骄傲，拒绝将亚洲狮迁往他处。

在环境和政治的双重压力下，亚洲狮身处困境，不知能否挺过这一关。

地球生命清单

人类第一次知道地球上的生命是由哪几部分组成以及它们各占多大比例。

著名的以色列魏茨曼科学研究院（Weizmann Institute of Science）的罗恩·米罗（Ron Milo）教授有一天和女儿玩游戏，让她画出自己心目中最典型的地球动物的样子，结果她画了一头大象挨着一头长颈鹿，旁边又画了一头犀牛。显然这位小姑娘看了很多关于非洲野生动物的纪录片，认为地球上的动物应该都是这样的。

米罗教授在回忆这段往事时说，如果让他自己来画的话，他会画一头奶牛挨着一头奶牛，旁边再画一只鸡。在他看来，这才是陆地动物最具代表性的画面。

他这么做是有原因的，因为他刚刚主持了一项研究，统计出了地球上不同生命类型的总生物量（biomass）。他将研究结果写成论文，发表在2018年5月21日出版的《美国国家科学院院报》上。这篇论文被誉为人类为地球生命所列的第一份清单，可以帮助我们了解地球生物圈的真实状态，以及人类在其中扮演了何种角色。

这里所说的生物量指的是去掉水分后的生物总质量。因为地球上的所有生命都是以碳原子为基础的，所以米罗教授决定用碳原子的总量来作为衡量标准。比如他估计地球上所有生命体内含有的碳原子总量约为5500亿吨，所有细菌细胞含有的碳原子总量约为700亿吨，所以细菌占地球生命总量的13％。

在这篇论文发表之前，我们只知道肉眼看不见的细菌占到地球生命总量的很大一部分，但不知道具体比例是多少，有了这篇论文，我们就可以精确地知道细菌对于地球生命而言到底有多重要。

我们早已知道人类的出现导致了大量生物的灭绝，但不知道具体是多少。通过这项研究，我们知道自人类文明诞生之日起，我们已经杀死了83％的野生哺乳动物。

这项研究得出了一些让人惊讶的结论。比如，生活在陆地上的生物占地球总生物量的86％，生活在海洋里的生物只占1％，其余13％是生活在很深的地层内部的微生物。这个数字清楚地说明，海洋是地球上面积最大的沙漠，人类不能指望从海里得到自己所需的营养物质。

再比如，地球上所有的鸟类当中有70％都是家禽，野生鸟类只占30％。米罗教授认为，如果多年以后考古学家试图通过动物化石来研究我们这个时代，他挖出来的种类最多的化石肯定会是鸡骨化石。

这篇论文得出的最重要的结论是：植物才是地球上生物量最多的生命形式，占总生物量的82％，所有动物，包括真菌、昆虫、鱼类、爬行类和哺乳动物等（不包括细菌）只占5％而已。而在所有的哺乳动物当中，60％是家畜（主要是牛和猪），36％是人，剩下的4％才是野生哺乳动物。

别看人类占到地球哺乳动物的三分之一，但人类的生物量只占地球总生物量的0.01％，简直可以说是微不足道。但是，人类对于地球生态系统的影响力却是惊人的。自从人类发明出农业，并诞生了高等文明之后，地球上的陆地哺乳动物便减少到了文明出现前的六分之一，海洋哺乳动物则减少到了文明出现前的五分之一。仅仅在过去的这五十年里，就有大约一半的物种惨遭灭绝。所以大部分科学家认为应当把农业的发明作为“人类世”（Anthropocene）的开始，地球的这个世代正经历着历史上第六次物种大灭绝。

这个结果让主持研究的米罗教授自己也大吃一惊，他决定从今以后要少吃肉，多吃豆腐，因为他从自己的研究中意识到家禽家畜给地球环境带来了多么大的伤害。

隐私与效率

对于个人隐私的过度保护会严重影响工作效率。

自从DNA测序技术变得廉价之后，关于个人隐私保护的争论就没有停止过。多数人相信遗传信息应该被严格地保护起来，但事实却证明保护隐私与提高效率之间是矛盾的，两者不可兼得。

比如，DNA技术已经被证明是警方的好帮手，但隐私保护却对这个帮手的工作效率带来了伤害。轰动全国的“白银案”之所以过了将近二十年才破案，一大原因就是凶手高承勇没有留下过任何犯罪记录，因此也就没有留下DNA信息。幸亏，他的一个堂叔因为另一桩案子被提取了DNA，警方这才通过比对找到了他。如果这位堂叔没有被抓的话，高承勇很可能直到现在还逍遥法外呢。

类似的事情在美国也发生了。2018年4月，加州警方宣布破获了“金州杀人案”，凶手在1976—1986年至少杀死了12个人，并强奸了50多名妇女。虽然现场留下了大量的指纹和DNA信息，但无论是凶手本人还是他的亲戚们都没有留下过案底，所以警方始终没有破案。

最终的破案过程非常离奇。加州警方通过网络上公开的DNA信息找到了罪犯的一名远亲，然后再通过细致的比对分析，构建出了这个家族的整个家谱，最终锁定了目标。

消息公布之后，立刻在全美国引发了一场关于个人隐私权的争论。很多人把矛头指向了那些商业测序机构，但其实他们是被冤枉的。美国确实有很多面向消费者的DNA测序服务公司，这些公司也大都在合约里注明客户的DNA信息有可能会被执法机关调用，但在这个案子里，加州警方并没有向这些商业测序公司提出过要求，而是把罪犯的DNA信息输进了一个公开的寻亲网站GEDmatch，从那里找到了线索。

必须指出，这个寻亲网站也是完全合法的。个人用户在其他专业DNA测序公司测得自己的DNA信息之后，可以选择将其上传至该寻亲网站，通过这个网站来寻找自己的远房亲戚。显然，用户上传的DNA信息必须是公开的，否则就达不到目的了。事实上，正是因为该网站规模庞大，收录了大量来自民间的个人遗传信息，警方才有可能找到凶手。如果没有这个网站，或者各大商业机构都以保护隐私之名禁止警方调用DNA数据的话，那么这个“金州杀手”是不会落网的。

这个案子的成功让警方开了窍，他们正在利用DNA信息寻找那个著名的“十二宫”（Zodiac）杀手，这个案子因为大卫·芬奇拍的那部同名电影而被很多中国影迷所熟悉，是美国犯罪史上最著名的未解之谜。如果真能破案的话，就将为隐私与效率之争再加上一注很重的筹码。

事实上，DNA数据库的建立已经为很多儿童拐卖案和无名尸体案提供过重要线索，如果没有DNA数据库的帮助，很多这类案子是很难破解的。

不仅如此，DNA数据库还为人类战胜疾病做出了贡献。众所周知，很多疾病都和遗传有关系，如果能准确地掌握两者之间的关联，将为科学家们找到治疗疾病的方法提供极大的帮助。为了尽快实现这一目标，奥巴马在执政期间宣布美国政府将启动一项针对全体美国人民的DNA测序计划，该计划将在美国招募100万名志愿者，他们不但要贡献出自己的遗传信息，还要贡献出自己的全部健康信息，包括所有的病例。这些数据将向全社会公开，好让来自全世界所有国家的科学家们都能用得上。

该计划因为各种原因耽误了一些时间，终于在2018年5月的第一个星期正式启动了。科学家们正在积极地招募志愿者，希望美国人民不要被最近关于隐私的争论所影响，踊跃报名，造福全人类。

北极发烧了

2017—2018年冬天北半球频繁出现的极端天气和北极发烧有关。

2018年2月底，北极点附近测出了2℃这样一个让人惊讶的数字，创下了北极点的气温历史最高纪录。要知道，这段时间北极地区尚处于极夜期，太阳要到3月20日之后才会露面，往常北极点在这段时期的平均气温只有零下30℃左右，2018年测到的这个气温比正常值高了30度。

与此同时，位于格陵兰岛最北端的莫里斯·杰萨普角（Cape Morris Jesup）气象站测到了6.1℃这样的高温，虽然不是历史最高值，但此前测到的两次更高的气温都只维持了几个小时就又回到了正常值，但2018年该气象站在整个2月份里有10天的最高气温超过了0℃，创了历史纪录。事实上，这个全球最北端的地面气象站在2018年的头两个月里气温高于0℃的总时间长达61个小时，此前的最高纪录是16个小时，而且还是在2011年的头4个月里测出来的。

北极地区气温变化幅度一直比较大，经常会出现短暂的高温天气，但2018年的高温天气不但绝对值高，而且维持的时间特别长。平均算下来，这个冬天的北极气温是最近半个多世纪以来最高的，部分地区在2018年的头两个月里的平均气温甚至比往年高了20℃，用“发烧”来形容这股热浪甚至都嫌太轻了。

亚洲读者看到这个消息应该一点都不惊讶，因为2018年整个亚洲地区的气温普遍偏高，西安人早在2月底就已经穿起了短袖，3月初的长沙最高气温已经达到了29℃。但是，北美和欧洲的读者估计就会摇手指了，因为北美在1月份经历了一次历史上罕见的寒流，2月份又轮到欧洲人大呼受不了了。英国气象局刚刚发布了关于严寒天气的红色警报，这是级别最高的极端气候预警，不少地区的降雪量预计将超过50厘米。

如此极端的天气是如何出现的呢？答案要从“极地漩涡”（polar vortex）中去寻找。原来，由于地球自转产生的科里奥利力（Coriolis Force）会把南北方向的风偏转一个角度，这就是为什么北半球冬天常刮西北风、南半球冬天常刮西南风的原因。来自西方的季风连在一起，形成了一个以极点为圆心的风的闭环，这就是“极地漩涡”。

北半球的“极地漩涡”是一个逆时针转动的“风圈”，把北极上空的寒冷空气锁在了里面，不让它南下，所以暖冬大都是由于当年的“极地漩涡”非常强而导致的。如果“极地漩涡”变弱，甚至分成了好几个小的漩涡，北极地区的冷空气就会乘虚南下，这就是中纬度地区遇到的寒流。2018年的北极漩涡非常弱，这才会出现冷空气大举南下的情况，而来自中纬度地区的暖空气则会趁机北上以填补空白，这就是2018年冬天北极地区出现那么多高温天气的原因。

那么，究竟是什么原因导致“极地漩涡”变弱了呢？答案就是全球气候变化。原来，“极地漩涡”的强弱和极地与中纬度地区的气温差直接相关，两地气温相差越大，“极地漩涡”就越强。全球气候变化导致整个地球的气温普遍升高，而极地地区升高的幅度最大，缩小了两地的气温。

极地地区为什么对全球气候变化如此敏感呢？答案就是极地特有的正反馈现象。想象一下，如果极地气温升高一点点，一部分冰雪就会融化，把海水暴露在阳光之下。深色的海水吸收太阳光的能力要远比白色的冰雪强很多，所以北极气温会越升越快，这是个经典的正反馈案例。

综上所述，全球气候变化导致“极地漩涡”越来越弱，北极冷空气顺着漩涡的缺口漏到了南方，这就是2018年欧洲和北美遭遇寒流的原因。亚洲地区运气比较好，缺口正好不在这块儿，侥幸逃过一劫。这就是为什么2018年的中纬度地区极端天气频发，冷的冷死，热的热死。

上述理论尚存争议，但越来越多的证据表明这个理论是正确的。气候变化将导致全球气候变得越来越极端，这将会给工业、农业、交通运输业和公共健康领域带来很大的变数，各位读者应该提早做好准备。

狗改不了的习惯

狗，确实改不了吃屎。

狗年必须说狗，今天就来说一个狗很难改掉的习惯：吃屎。

这是个很常见的动物行为，科学术语称之为食粪癖（coprophagy）。但狗的这个行为被人编入了谚语，用来形容某种改不掉的恶习。其实在自然界，屎可是个好东西，不信你去问问苍蝇，或者屎壳郎也行，它们都会告诉你，屎是天底下最有营养的东西，那个味道简直好闻死了。

即使对人来说，屎也不都是难闻的。绝大部分草食动物的屎都没有异味，比如牛粪就是藏族同胞做饭、取暖的最佳燃料。咱们的国宝大熊猫的屎甚至有一股清香的味道，野外考察队的队员们都是直接用手去捡熊猫屎的，捡起来后还要闻上一闻，有经验的人甚至可以从屎的味道得到很多有用的信息，比如熊猫的年龄、性别和健康状况等。

兔子的屎也是不怎么臭的。养过兔子的人都知道，兔子屎分为两种，一种干硬，一种湿软。后者有个专业名词，叫作盲肠便（cecotropes）。顾名思义，这是从兔子盲肠里排出去的食物残渣，兔子先把它拉出去，再重新吃进嘴里，让食物再经过一次消化道，重新消化一次。

兔子为什么会如此“节俭”呢？原因就是兔子所吃的草太难消化了，必须借助细菌的力量才能把草中的营养物质分解掉。这个过程十分漫长，所以兔子第一次拉出来的屎里还有很多营养物质没有被消化吸收，不重新吃一遍的话太浪费了。

狗喜欢吃屎，原因很可能和人有关。众所周知，狗是第一个被人类驯化的动物。远古时代的狗是靠吃人的剩饭活下来的，人屎中含有的营养物质又很丰富，所以狗肯定不会白白浪费这么好的东西。

还有一个理论认为，狗吃屎的习惯源自它们的狼祖先。狼也会吃屎，而且只吃新鲜的屎，超过两天的屎就不感兴趣了，因此狼吃屎很可能是为了不让屎中含有的寄生虫扩散到环境中去，对狼的种群健康造成威胁。

如果你坚持读到这里，肯定会产生一个疑问：如今的宠物狗每天好吃好喝，为什么还要吃屎呢？会不会是哪里出了什么毛病？为了回答这个问题，美国加州大学戴维斯分校兽医系的本杰明·哈特（Benjamin Hart）教授决定对北美的养狗人士做一个问卷调查。最终他收到了大约3000份答卷，其中有16％的狗主人报告说自己家的狗有吃屎的喜好，衡量标准是亲眼看到六次以上。实际比例恐怕比这个要多，因为狗主人不可能整天跟着自家的狗，很多令人难堪的镜头都看不到，只有从一些蛛丝马迹或者狗嘴里呼出的气味中才能隐约猜出来。

之后，哈特又调查了自家宠物狗有吃屎习惯的狗主人，一共收到了1500份答卷。其中62％的狗几乎每天都吃，剩下的38％虽然不是每天都吃，但每周至少吃一次，可见狗吃屎是一种很常见的行为。

更能说明问题的是，有吃屎习惯的狗和不怎么吃屎的狗没有明显差别，双方的年龄、性别、饮食习惯、与母亲分开的年龄以及是否做过绝育手术等方面都差不多，就连听话的程度也不相上下，说明狗吃屎并不是因为它小时候受了什么心理创伤或者营养不良。

唯一不同的地方是，群养的狗吃屎的概率似乎要比独养的狗高一些，可能是因为狗在观察到同伴吃屎后会不自觉地加以模仿，于是很快一窝狗就都学会了。

哈特教授将这两份调查报告写成一篇论文，发表在2018年1月12日出版的《兽医与科学》（Veterinary Medicine and Science）杂志上。哈特教授认为，狗吃屎是一种相当常见的行为，和其他因素没有关系，各位狗主人不必惊慌。狗毕竟属于家养宠物，大多数狗主人还是会想方设法避免这种行为的。但市面上常见的“防吃屎”狗粮都没用，最好的办法就是每次狗拉完屎后都及时地将其清理掉，不给狗“纵容”自己的机会。

保护大鱼

水生生物和陆地动物的繁殖方式不太一样，所以我们不但要禁止捕捞小鱼，大鱼也应该加以保护。

据“视觉中国”网站报道，2017年9月16日河南丹江库区水位上涨，大鱼出没，捕鱼者布下“迷魂阵”，抓住了一条足足有一人多高的“鱼王”。最终这条大鱼被人用起重机吊进卡车里运走了，估计是被高价卖给了餐馆。

水库里的鱼属于野生动物，捕鱼就相当于打猎，需要遵循打猎的一些基本原则，比如尽量不打怀孕的雌兽以及不伤害幼兽等。所有这些原则都是为了尽可能地保护野生动物种群的健康，以便让狩猎成为一种可持续的行当。

大部分陆地哺乳动物都和人一样会衰老，年纪大的猎物不但行动迟缓，而且生殖力也会下降，对于维持种群数量的贡献值要比青壮年动物低很多，所以猎手们往往会专门盯着那些老动物打，尽量避免伤及幼兽。

捕鱼业继承了陆上狩猎行业的惯例，对鱼的尺寸有着严格的规定，小于一定规格的都必须放回去，这个做法当然是有道理的。但与此同时，捕鱼业对于年龄大因此体型也大的鱼类缺乏保护措施，甚至因为消费者的偏好而专门捕捞大鱼，这个做法在近年来引起了越来越多的争议。反对者认为，鱼类等水产品和陆地动物有很大的不同，越老价值越高，应该和幼鱼一样加以保护。

美国国家海洋和大气管理局（NOAA）早在1990年就做过一项研究，发现体重在0.8公斤左右的年轻雌性石斑鱼一次可以产卵15万粒，体重在2公斤左右的中年石斑鱼一次可以产卵70万粒，而体重在3.4公斤左右的老年石斑鱼一次产卵的数量可以高达170万粒，是年轻石斑鱼的11倍！不但如此，老年石斑鱼所产的卵的存活率也比年轻石斑鱼的更高，捕杀一条老年石斑鱼对石斑种群再生能力的破坏程度远高于捕杀10条年轻石斑鱼。

导致这一结果的主要原因在于水下环境和陆地不同，水生生物的衰老模式和陆地生物有着本质区别。不少水生生物的年龄不但远比大家想象的更老，而且衰老的速率也要慢得多，有些品种甚至越活越健康，繁殖力也越强。只是由于人类的过度捕捞，才使得江河湖海中的大鱼大虾变得越来越稀少了，这不是一种正常的现象。

比如，产自美国东海岸的龙虾曾经是一种没人愿意吃的动物，美国麻省监狱当年为了省钱，天天煮龙虾给犯人吃，没想到此举遭到了犯人们的集体绝食抗议，要求监狱改善伙食！因此，当年的美国龙虾个头超大，渔民捕捞到的个头最大的一只龙虾重达20公斤。这样的巨无霸繁殖能力超强，只需几只就可以满足一大片海域的种群更新需求。

随着全球吃货们对龙虾态度的反转，美国东海岸的龙虾个头直线下降，如今已经很难捕捞到1公斤以上的龙虾了。很多人因此而误以为龙虾最多也就能长到1—2公斤，这是极大的误解。

龙虾的遭遇不是个案，而是目前地球水生生物的普遍现象。美国华盛顿大学的路易斯·巴奈特（Lewis Barnett）博士及其同事们在2017年9月14日出版的《当代生物学》期刊上发表了一篇论文，研究统计了63个海洋鱼类种群，发现老鱼的比例比过去下降了79％—97％之多。

研究者认为，野生动物种群的年龄结构越复杂，应对恶劣自然条件的能力也就越强。老鱼就像是一种保险，保证鱼群能够安全度过艰难岁月。但是因为捕捞的关系，大自然中的老鱼越来越少了，这不利于鱼类种群的迅速恢复，因此巴奈特建议各国渔政管理机构修改政策，不但要保护幼鱼，更要保护大鱼。

要想做到这一点，就必须改进捕鱼的方式，给大鱼们一条生路。像底拖网、电鱼甚至下毒这类不分青红皂白的捕捞方式都应该被禁止。前文提到的“迷魂阵”属于一种“倒关门”式的捕捞方式，鱼无论大小，一旦游进来就会迷路，有去无回。

假如蚊子都死光了

我们把蚊子这个物种灭绝了怎么样？

夏天到了，蚊子们又开始活跃起来。

全世界恐怕没有任何一个人会喜欢蚊子，这种动物除了惹人厌之外，还会传播各种致命的传染病。比尔·盖茨曾说蚊子才是地球上杀人最多的动物，这个说法是有道理的。据统计，目前光是由蚊子传染的疟疾每年就会导致将近3亿人生病，其中约有70多万人会因此死亡，由此造成的经济损失高达上百亿美元。

既然如此，人类为什么不想办法把蚊子全部消灭掉呢？

如今干什么事儿都讲究政治正确，保护物种多样性是至高无上的原则，没人敢反对。虽然人类因为自己的不当行为已经间接导致了成千上万个物种的灭绝，但迄今为止人类自己主动消灭的物种只有天花病毒这一种，其他的都属于误杀。所以，如果有人公开提出把蚊子这个物种灭绝掉，一定会有很多人站出来反对。

其中一个反对理由是，目前已经发现了3500多种蚊子，但其中只有几百种会咬人，能够传播疾病的蚊子种类就更少了，因此我们不必将蚊子全都杀死，只要杀死最危险的那几种就行了。比如，疟疾主要是靠冈比亚按蚊（Anopheles gambiae）传播的，而登革热、黄热病和寨卡病毒的传播者主要是埃及伊蚊（Aedes aegypti），只要把这两种蚊子杀光，上述这几种厉害的传染病就会被消灭。

这个理由当然是有道理的。但是，蚊子之所以讨人厌，不光是因为传染病，人被蚊子叮咬后的各种不适以及因为蚊子影响睡眠而导致的各种生理和心理问题，才是大多数人关心的重点。人类为了对付蚊子所花费的金钱绝对是个天文数字，这些钱用来干点啥不好呢！

有不少人曾经认真研究过彻底消灭蚊子的可能性，以及此举对生态环境的影响。2010年7月22日出版的《自然》杂志曾经发表过一篇综述文章，得出结论说假如全世界的蚊子都死光了，对于地球生态系统会有影响，但程度并不像大家想象的那样严重。

地球上蚊子数量最多的地方并不是热带雨林，而是北极地区。这地方的蚊子集中在夏天繁殖，数量多得可以形成蚊子云。这些蚊子主要以食草类动物为食，一头北极驯鹿夏天时每天最多可以被蚊子吸走300毫升血，这对驯鹿的种群繁殖带来了严重的影响。如果北极蚊子全部死光的话，北极地区大型食草类动物的数量会有显著增长，有可能会对当地环境造成一定的影响。更重要的是，驯鹿往往会为了躲避蚊子而专挑风大的地方行走，如果蚊子全部消失，驯鹿没了这个顾忌，会扩散到此前不敢去的地区，这一点也会对环境造成一定的影响。综上所述，该文作者认为蚊子灭绝影响最大的地区很可能是北极，但这种影响是很容易通过其他办法解决的。

热带和温带地区的蚊子数量当然也不会少，但因为蚊子的体积太小，总的生物量并不大。确实有很多动物是以蚊子或者其幼虫为食的，比如鱼类、鸟类、蜥蜴、青蛙和蝙蝠等，但目前尚未发现任何一种动物只靠蚊子为生。如果蚊子被消灭掉的话，它们应该很容易找到替代品。比如，很多人觉得蝙蝠是吃蚊子的，但其实蝙蝠的主要食物来源是体积大很多的蛾子。曾经有人做过解剖，发现蝙蝠胃里平均只有不到2％的食物是蚊子，不吃蚊子对于蝙蝠来说没什么大不了的。

蚊子对于热带雨林的影响主要体现在阻挡人类上。因为蚊子传播疾病，使得热带雨林一直是古人的禁区，开荒者不敢贸然进入。如果蚊子消失了，势必会对这些森林带来伤害。不过从这个理由就可以看出，这种影响同样是可以通过其他手段加以控制的，算不上有多严重。

总之，虽然蚊子的确是生态链条中的一个环节，但因为蚊子的体积太小了，其影响很容易被替换和补偿。考虑到蚊子对于人类生活的影响实在是太大了，如果将其彻底灭绝的话，好处将大于坏处。

当然了，蚊子是一种生命力很强的生物，要想将其灭绝是很不容易的。但是，如果人类能在这一点上达成共识，通过转基因的方式制造出不孕不育或者只生雄性的雄蚊，再将其释放到大自然中，实现这个目标并不是没有可能的。

动物为什么不锻炼？

现代生活方式决定了人类必须坚持锻炼才能健康。

一个人报名参加三个月后举行的半程马拉松，这三个月里他会做什么？答案是显而易见的。一只候鸟三个月后必须迁徙到南方过冬，这段时间它在做什么呢？答案是：不停地吃。

所有野生动物要想在自然界生存下去，都需要极佳的体能，但我们很少看到动物会有意识地锻炼身体，为体能做储备，候鸟就是一个好例子。大部分候鸟迁徙时都要不间断地飞行成千上万公里，其难度绝不亚于一场马拉松，但没人见过候鸟在出发前先锻炼一下，它们就知道不停地吃，似乎只要储备足够多的能量就行了。

另一个案例是那些需要冬眠的动物，比如狗熊。它们在冬天会找个山洞钻进去睡上好几个月，直到第二年开春再苏醒。令人惊讶的是，狗熊们醒来后立刻就能活蹦乱跳地出洞觅食，好像什么事情都没有发生过。如果一个人在床上躺三个月不动弹，肌肉肯定会大幅度萎缩，因为人类的肌肉是需要维持一定的刺激才能保持原样的。太空站的宇航员之所以每天都要锻炼身体，就是因为太空的失重环境不足以给肌肉足够的刺激，如果不锻炼的话，宇航员们回到地球后甚至连站都站不起来。

为什么动物不需要锻炼呢？这个问题自古以来就有很多人问过，但直到最近才有科学家试图去寻找答案。研究发现，冬眠之所以不会让熊的肌肉萎缩，是因为熊的血液里存在某种因子，能够让肌肉细胞维持健康。曾经有人把小鼠的肌肉组织浸泡在熊血之中，发现如果用的是夏天的熊，那么肌肉会持续萎缩，但如果用的是冬眠之中的熊血，肌肉的萎缩速度会减缓40％。这个结果说明冬眠中的熊会分泌某种化学物质，对肌肉有保护作用。

迁徙鸟类不需要锻炼，似乎也和基因有关。加拿大一位科学家曾经研究过一种名叫黄腰林莺的北美候鸟，发现只要通过人为控制光照条件和温度的办法模仿季节变换，这种鸟的肌肉细胞内立刻会有上百个基因发生变化，为即将到来的长途奔袭做好准备。

从这两个例子可以看出，大部分野生动物的生活模式是相当固定的，每天的每个时刻应该做什么事情都是事先安排好的，所以这些动物干脆进化出相对固定的生长模式，无须锻炼就能保持肌肉的活性。

人类肌肉没有这种功能，因为我们的生活模式是不固定的，我们的肌肉需要时刻做好准备去应对不同的场景，没法按照某个固定模式去生长。也许有人会问，那为什么我们的肌肉不干脆进化得永远保持强壮呢？答案在于肌肉是一种非常昂贵的奢侈品，维持肌肉健康需要付出极大的代价。研究显示，休息状态的肌肉组织每天每公斤需要消耗15千卡的能量，运动状态下的消耗更是会成倍增长。考虑到肌肉组织平均要占到一个人体重的40％左右，我们吃下去的食物有20％都是为了维持肌肉健康而被消耗掉的。这是一笔很大的开销，自然选择不会允许我们浪费宝贵的能源去养活一支强大的常备军。

自然状态下的人类是无须担心肌肉萎缩的，我们的祖先几乎每天都要出门觅食，无论是捕猎还是采集都需要不停地运动。一个因为某种原因而不能动的人是吃不到足够多的食物的，这时他身体里的肌肉组织就会被当作食物储备消耗掉，帮助他渡过难关。

现代社会情况发生了变化，世界上出现了很多整天坐办公室的人，他们的心跳和呼吸频率长时间维持原样，他们的肌肉根本得不到足够多的刺激，这就导致他们的运动能力大幅度下降。这些人要想维持一定的运动能力，就必须人为地创造出某些场景，强迫自己动起来，这种场景被我们称为“锻炼身体”。

换句话说，体育运动的目的就是让现代人用最少的时间高效率地满足我们的动物本能，让我们这些靠脑子吃饭的人可以相对健康地活下去。

独眼小鸭找妈妈

小鸭子认妈妈这个行为可以用来研究大脑的思维方式和进化过程。

科学无禁区，科学家们经常会研究一些在常人看来十分古怪的问题，比如英国牛津大学的动物学家安东尼·马丁尼奥（Antone Martinho）博士就曾经研究过独眼小鸭到底是怎么找妈妈的。

我们都知道小鸭子天生就会认妈妈，雏鸭刚孵出来不久的那段时间是鸭子的“敏感期”，在这几天里，任何体积达到一定标准的移动物体都会被小鸭子认作妈妈，此后它便会一直跟在这个妈妈的后面走，即使这是个假妈妈也照样如此。

马丁尼奥和同事们想知道小鸭子是用哪只眼睛认妈妈的，是否会有一只眼睛更加强势。他们用胶布把一群（总数64只）刚出生不久的北京鸭雏仔的一只眼睛蒙起来，然后训练它们把一只涂成蓝色（或者红色）的玩具鸭认成妈妈。等到训练完成后，研究人员把蒙眼布换一下，原来蒙住左眼的换成右眼，再让小鸭子们认，结果在换眼睛后的头3个小时里小鸭子们完全不认得自己的妈妈了，直到3个小时后才逐渐想起来自己的妈妈是谁。

这还没完，研究人员又训练了一群小鸭子。这一次两眼分别训练，比如左眼只认红色妈妈，右眼只认蓝色妈妈。训练完成后，科学家们把蒙眼布拿掉，再让小鸭子们认，结果两只眼睛都能看东西的小鸭子却不知道选谁好了，最终一半选了红妈妈，另一半选了蓝妈妈。

怎么样，这个实验听起来有点无厘头吧？但马丁尼奥把实验结果写成论文，发表在2016年底出版的《动物行为》（Animal Behaviour）杂志上了。文章认为，这项研究说明鸭子的左右两个半脑之间是相对独立地工作的，一侧大脑吸收到的知识不能立即被用于另一侧大脑，两者之间的信息传递和共享至少需要3个小时的时间才能完成。

这个实验有助于科学家揭示动物大脑功能的进化路径。原来，大部分动物的两个大脑半球之间都是缺乏联系的，只有真兽亚纲（有胎盘的哺乳动物）的动物改进了这个缺点，在左右大脑之间进化出了一个胼胝体（corpus callosum），专门负责在两个大脑半球之间进行信号传递，所以哺乳动物的行为是由整个大脑协同指挥的，鸟类等低级动物的大脑则左右半球各自为政，保持了很大程度的独立性。后者就相当于同时存在两个最高指挥中心，每一个都能对整个身体发号施令，决定动物的整体行为。

这种方式对于鸭子来说不一定是坏事，因为鸭子属于被捕食者，它们必须时刻对环境保持高度警惕，这就是为什么鸭子的眼睛长在脑袋两边，这样可以扩大视野，更早地发现敌人。一旦身体某一侧出现敌情，鸭子只需要半边大脑就可以立即命令身体迅速做出反应，及时逃开，不用和另一半大脑商量。

不过，这种方式的一个显而易见的缺点就是左右大脑有可能发出相互抵触的指令，比如第二个实验中的小鸭子就不知道自己应该跟谁走了。所以说，进化出胼胝体的大脑才是王道，这就是哺乳动物比鸟类更聪明，对环境的适应能力也更强的原因之一。

但是，即使像鸭子这样的“低等”大脑也具备了一定的抽象思维能力。马丁尼奥曾经尝试过让小鸭子学习辨认不同形态的“妈妈”，结果证明小鸭子们能够分辨出哪两种形状（或者颜色）是一样的，哪两种是不同的，即使它们从来没有见过那种形状或者颜色。

马丁尼奥认为这个研究结果说明抽象思维能力是天生的，只有具备一定抽象思维能力的动物才能更好地生存，哪怕“低等”生物也是如此。比如，当鸭子妈妈走到一棵树后面，只露出一小节尾巴的时候，小鸭子必须能立即猜出那一小节尾巴代表着妈妈，朝那个方向走就对了。

绝经的虎鲸

虎鲸是一种社会化程度很高的哺乳动物，其种群结构非常特殊，绝经现象就是这种独特生活方式的必然结果。

世界上只有虎鲸、短鳍领航鲸和现代智人这三种哺乳动物会绝经，也就是说，这三种动物的雌性在失去繁殖能力后还会存活很长的时间。按照达尔文的进化论，生命的最终目的就是繁殖后代，为什么会有绝经这种似乎违背进化论的现象存在呢？

自私基因理论的出现很好地解释了这一现象。这个理论认为，进化论没有错，但进化的基本单元不是生命个体，而是它的基因。某些失去生殖能力的个体之所以还活着，是为了帮助它的亲戚们养育后代，因为亲戚携带了一部分和自己一样的基因。

有人根据这个理论提出了“祖母假说”（grandmother hypothesis），认为人类女性之所以这么早就绝经，是因为绝经后的祖母们可以把精力更多地用于照顾孙子孙女们，这样反而更有利于祖母基因的传播。这个假说的逻辑看起来似乎很简单，但其实背后有一套复杂的算法作为基础。遗传学家们对各种生存策略做了精确的计算，得出的结果有力地证明了人类绝经从基因传递的角度来看反而是最合算的。

但是，这个解释在虎鲸身上遇到了一点麻烦。如果不出意外的话，野外生活的雌性虎鲸一般可以活到80岁，但它们通常在40岁之前就绝经了，此时的虎鲸身体状况依然良好，完全可以承担怀孕生子的能力，为什么这么早就放弃了呢？

英国埃克塞特大学（University of Exeter）的虎鲸专家达伦·克罗夫特（Darren Croft）博士决定研究一下这个问题。他分析了在西北太平洋海域生活的两个虎鲸种群长达四十三年的详细资料，得出结论说，雌性虎鲸之所以这么早就绝经，除了帮助儿女养育后代之外，和女儿们的生殖竞争也是一个很重要的原因。

原来，虎鲸是一种群居动物，其种群结构非常类似于母系社会，即种群的首领是雌性，这位母亲一辈子都和自己的子女生活在一起，她的儿子成年后偶尔会出去交配，交配完后依然会回到自己的种群内生活。换句话说，虎鲸无论雌雄，从小到大都一直跟母亲生活，儿女们从不知道自己的父亲是谁。在这样一个种群结构中，幼年时的雌性虎鲸和种群内部的其他虎鲸关系较远，所以她们会把更多的精力用于和同伴竞争食物。随着年龄的增加，雌性虎鲸和种群内部其他成员的遗传关系变得越来越近，此时她就不能再那么任性地和同伴竞争了，反而会把更多的机会让出去。从基因繁衍的角度来看，这么做才是最佳的生存策略。

克罗夫特不但通过数学计算证明了这一点，还通过实地观测发现事实也是如此。如果一个种群内部的母亲和女儿同时怀孕生子，这位女儿会比自己的母亲更热衷于抢夺有限的食物，导致母亲生下的孩子的死亡率是女儿生下孩子的死亡率的1.7倍。如此大的差异使得大龄雌性虎鲸干脆放弃了生育的权力，专心帮儿女们抚养下一代了。

克罗夫特将研究结果写成论文，发表在2017年1月12日出版的《当代生物学》杂志上。从这篇论文可以看出，虎鲸之所以选择绝经，并不是因为它们有多么聪明，而是虎鲸特殊的种群结构所导致的。换句话说，大象之所以不绝经，并不是因为大象比虎鲸笨，只是因为大象的种群结构和虎鲸不一样而已。

人类也进化出了绝经现象，说明人类祖先的生活方式和虎鲸是很相似的。人类学家可以通过研究虎鲸，间接地研究我们祖先的生活。

空气中的污染物都到哪儿去了？

中国和印度产生的空气污染物能够通过一个神秘的高空泵被泵到青藏高原上空，再通过平流层扩散到整个地球。

你有没有想过，空气中的污染物最终都跑到哪里去了？一个简单的答案是向上方扩散，然后在对流层中反复循环，直至被分解。

要想详细解释这件事，必须先科普一下大气分层的概念。我们头顶上的大气层是分层的，最底下的一层叫作对流层（troposphere），厚度大致在8—20公里之间。位于地表的空气被土壤反射的太阳光加热变轻，向上移动，上升途中逐渐变冷，再沉降下来，如此反复循环，变化莫测，我们常说的“天气”就发生在这层大气里。

空气中的人造污染物，比如雾霾的主要成分气溶胶（aerosol）就是被这股上升气流带到高空的。之后会在对流层中反复循环，通常在几周的时间里便会被分解掉，或者变成酸雨重新降到地面。

对流层上方的大气层叫作平流层（stratosphere），这层大气的温度下低上高，和对流层正相反，因此对流层中的大气很难进入到平流层当中。以前，科学家一直认为只有火山爆发的强大力量才能把水蒸气和火山灰喷到平流层的高度，人类活动产生的气溶胶类的污染物很少能影响到平流层。

1996年，科学家通过气象卫星发现在青藏高原的上空出现了一个气溶胶层，范围大致在地中海东岸、中国西部和印度南部之间，高度大致在13—18公里，几乎已经达到了对流层的最高点。不过当时这个气溶胶层的浓度很低，气象学家并没有太在意。

2009年，美国航空航天局（NASA）的气象学家让-保罗·威尼尔（Jean–Paul Vernie）在分析气象卫星发回来的数据时惊讶地发现，这个神秘的气溶胶层的浓度大大增加了，竟然达到了1996年时的3倍。威尼尔意识到问题严重了，因为一旦气溶胶进入到平流层，就可以随着平流层特有的强劲侧风迅速扩散到整个地球大气层，并给臭氧层带来严重的破坏。众所周知，臭氧层是地球的保护膜，阳光中的紫外线如果没有被臭氧层吸收，而是直接照射到地表的话，将会给地球上的生命带来毁灭性的打击。

为了更好地研究这一现象，NASA向中国和印度政府发出申请，试图派飞机进入青藏高原上空进行采样调查，但一直没有得到批准。于是威尼尔只好退而求其次，和印度气象学家合作，通过高空气球来研究这一神秘现象。2014年，威尼尔在印度的三处地点释放了高空气球，之后他又在2015年和2016年进行了两次重复测量，终于得到了可靠的数据。

2016年9月在美国科罗拉多州召开的气象学大会上，威尼尔向全世界公布了他的测量结果。他发现这层气溶胶当中90％都是直径小于0.2微米的液态污染物，其中大部分是硫酸盐，除此之外就是一些灰尘和碳基污染物，其成分和人为活动（比如汽车尾气或者火力发电厂）产生的污染物十分相似。

接下来一个很自然的问题就是产生于地表的污染物究竟是怎样跑到如此高的地方去的呢？美国马里兰大学的气象学家威廉·刘（William Lau）通过分析气象模型给出了答案。原来，青藏高原的高海拔使得那块地方上空的大气层被加热，温度比低海拔地区同样高度的大气层温度还要高，这个温差在夏季格外突出，导致青藏高原上方在每年夏天都会出现一个高空气泵，把来自太平洋和印度洋的空气吸过去，这就是著名的亚洲季风的来源。来自印度和中国平原地区的大气污染物随着这股强劲的季风被吹到了青藏高原上空，再被这个高空气泵吸到了对流层和平流层的交界处。

这股季风当然自古以来就有，但1996年正好是中印两国经济开始腾飞的时刻，于是两国工业化产生的大气污染物终于被气象卫星发现了。

这个解释虽然还有待进一步研究确证，但已经引起了国际气象学界的广泛关注。大家知道气溶胶一旦进入平流层的话就很难被降解了，而且会停留在那里很长的时间，给臭氧层带来持续性的破坏。

这一现象如果最终被确认的话，这就意味着中印两国的大气污染问题不再是地区性的了，而是会变成一个全球性的灾难。

防护林真的有用吗？

人工防护林往往被视为一项环保政绩，事实真的如此吗？

撒哈拉沙漠是全世界面积最大的沙漠，其南端位于吉布提、厄立特里亚、布基纳法索、塞内加尔、毛里塔尼亚、马里、尼日尔、尼日利亚、乍得、苏丹和埃塞俄比亚等国家境内。这些国家的居民每天都要和黄沙做斗争，日子过得相当艰苦。事实上，撒哈拉沙漠南部地区是非洲最穷的地方，极端伊斯兰势力选择这块地方作为基地，原因就在这里。

为了阻止撒哈拉沙漠对农田的侵蚀，上述这11个非洲国家决定联合起来，在撒哈拉沙漠的南端建造一条防护林带。其中相对较为富裕的塞内加尔早在2015年就开始了试点，据说已经种植了超过1200万棵树，绝大部分是当地特有的金合欢。

这个植树造林项目最终被命名为“绿色长城”（Great Green Wall），其灵感显然来自中国的万里长城。截至目前，这个项目已经得到了包括非盟、欧盟、世界银行和联合国粮农组织等机构的大力支持，最终目标是在撒哈拉沙漠的南端建造一条长8000公里、宽15公里的绿化带，把非洲最西端的塞内加尔和最东端的埃塞俄比亚连接起来。

曾经有人说中国的万里长城是能从人造地球卫星上看到的唯一的人造物体，这个说法完全是臆想出来的，没有根据。但这个绿色长城一旦建成后，从卫星上将很容易看到它，因为这条绿化带的背景是黄色的撒哈拉沙漠，两者的颜色对比太明显了。

经过计算，为了完成这一目标，一共需要种植1000亿棵树，种植和养护的成本加起来将是一笔不小的费用。据说该计划已经募集到了40亿美元的资金，但最终所需资金总额肯定要高于这个数字，具体高多少谁也说不清。

如果这条防护林带真的能像支持者保证的那样，能够防风固沙，保护水源地，为牲畜提供避难所，最终阻止撒哈拉沙漠的南移，这笔钱也算花得值了。但不少生态专家认为，问题并不像大家想象的那么简单。资料显示，撒哈拉沙漠本来就是一个随着气候变化而不断进退的沙漠，20世纪七八十年代降水量下降，沙漠最南端确实曾经南移，但90年代该地区降水量回升，本来南移的撒哈拉沙漠便又退了回去。这一变化和人类活动的关系并没有大家想象的那么大，尤其是牧民的游牧行为，甚至反而会对保护当地的生态环境有好处，因为牲畜的存在往往会促进牧草的生长。

当然了，局部地区的土壤退化现象还是存在的，但一家名为“湿地国际”（Wetlands International）的非政府环保组织的负责人简·玛德维克（Jane Madgwick）认为，问题不是出在牧民过度放牧上，而是水资源没有合理地利用。她举例说，位于撒哈拉沙漠南端的乍得湖总面积已经比几十年前下降了90％，造成这一结果的主要原因不是过度放牧，而是上游河水被大坝拦截，河水被用于农田灌溉。事实上，为了让绿色长城能够长期维持下去，很可能将不得不从其他地方引水过来，或者开采地下水。这两种做法都相当于转嫁矛盾，要么让其他本来不缺水的地方变得缺水，要么导致地下水位大幅下降，都不见得是好事。

但是，绿色长城计划最值得讨论的问题不是人工林带能否控制沙漠对农田的侵蚀，而是我们应该如何看待沙漠本身。不知从何时开始，沙漠变成了生态系统崩溃的代名词，全世界绝大多数环保组织都把沙漠视为敌人，一看到沙漠就要想尽一切办法加以“治理”。其实沙漠并不可怕，它是地球生态系统的一部分。沙漠并不是不毛之地，里面生活着很多只有沙漠才有的动植物，其中不少种类都属于濒危物种，应该加以保护才对。如果把沙漠改造成森林，反而会破坏沙漠动植物的栖息地，减少生物多样性。另外，传统牧民在沙漠中生活了很多年，也已经学会了如何和沙漠相处，他们更不是沙漠的敌人。

也许我们应该转变观念了，无论从哪方面来看，人工防护林都不见得是一件好事，需要用更加科学的方法加以验证。

红隼的启示

毛里求斯红隼是濒危野生动物保护历史上的一个经典案例，中国国宝大熊猫的保护便是借鉴了这个思路，取得了良好的效果。

2016年9月2日，世界自然保护联盟宣布将大熊猫由“濒危”降为“易危”，这是对中国大熊猫保护工作的一种肯定。

中国的大熊猫保护采用了两条腿走路的方针，一方面严格保护大熊猫的栖息地，另一方面从野外捕捉大熊猫进行人工饲养和人工繁殖。事实证明，这个策略是正确的。但当初这个思路曾经受到了国际环保界的质疑，质疑的焦点就在于人工饲养到底有没有用，人工繁殖是否还属于野生动物保护的范畴？

威尔士鸟类保护专家卡尔·琼斯（Carl Jones）博士是坚定的支持派。他认为人工饲养不但很有用，而且绝对是保护濒危野生动物的一项必不可少的措施。他在毛里求斯实践了自己的想法，为后来的野生动物保护树立了一个标杆。

毛里求斯是印度洋上的一座小岛，著名的渡渡鸟（dodo）就是原产于该岛的一种珍奇鸟类，后因人类活动而灭绝，成为野生动物保护运动的象征。毛里求斯红隼（Mauritius kestrel）是该岛另一种特有的珍稀猛禽，因为对杀虫剂滴滴涕特别敏感而大量死亡，到20世纪70年代末期时岛上仅剩下两对具备繁殖能力的红隼，处于极度濒危的状态。

国际鸟类保护协会（ICBP）早在1973年就在岛上开始了红隼保护项目，这家协会是在世界自然基金会（WWF）的资助下成立的，继承了WWF的环保思路，把重点放在了保护自然环境上。他们相信，只要保护好红隼的栖息地，这种鸟儿一定会照顾好自己的，如果它做不到这一点，那也就没有必要保护它了，任由它灭绝吧。

琼斯不认同这个想法，他认为动物保护一定要以保护野生动物为核心，保护环境只是动物保护的一种手段而已，绝不能喧宾夺主。1979年，24岁的琼斯来到毛里求斯，决心以自己的方式保护红隼，不可避免地与ICBP发生了冲突。眼看保护无望，ICBP于1984年撤出了毛里求斯，琼斯则在其他基金会的资助下成立了毛里求斯野生动物基金会（MWF），全面接管了红隼的保护工作。

琼斯采用的方法和ICBP完全不同，他坚信人工干预是保护红隼的唯一办法，采用了大量他在威尔士学到的猛禽人工繁殖技术，试图加速红隼的繁殖速度。比如，他会偷偷把雌红隼下的蛋从鸟窝里偷走，在人工环境下孵化，以此来刺激雌鸟多下蛋。事实证明，这套方法是有效的。到2014年时在野外生存的红隼数量已经接近400只了，这种鸟的保护级别也从“极度濒危”降到了“濒危”。

这个方法后来在加州秃鹫（California condor）的人工繁殖过程中也采用过，同样收到了奇效。

值得一提的是，琼斯并没有忽视对红隼栖息地的保护，但这方面他同样采取了更加实用主义的态度。比如，红隼喜欢用一种岛上特有的草作为建筑材料搭建巢穴，但这种草几乎被入侵物种（比如兔子）吃光了，于是动物保护组织设法将岛上的兔子除尽，但效果仍然很不理想，这种草的数量进一步减少。琼斯经过一番调查后发现，这个岛上曾经遍布陆龟，这种草食动物的存在对于这种草而言反而是好事情，因为草籽经过陆龟消化系统的处理后发芽率会显著提高。可惜这种陆龟被早期移民杀光了，于是琼斯决定从其他海岛引进一种类似的陆龟。这个建议遭到了环保原教旨主义者的激烈反对，他们认为环保就是要维持生态系统原来的样子，绝不能人为地引入原来没有的物种。琼斯坚持自己的意见，引进了新陆龟，结果这种草果然恢复了生机。

因为在动物保护领域取得了诸多开创性的成就，琼斯博士获得了2016年度印第安纳波利斯生态保护奖。琼斯的故事告诉我们，随着气候变化的日益恶化以及人类破坏的加剧，很多地方的自然环境都有了大幅度的变化，光靠大自然自己的修复能力是很难恢复原样的。环保人士不能太理想主义，必须根据实际情况，依照科学原则来制定相应的措施，必要时完全可以采用人工设计和人工干预的方式来恢复当地的自然生态，拯救濒危的物种。当初，如果白豚保护采用了这个思路，白豚很可能就不会灭绝了。

有机农业骗局

有机农业概念不错，但这个行业过于急功近利，骗子太多了。

“有机”这个概念越来越火了，几乎所有的商场都开辟了有机食品专柜，售价是非有机食品的好几倍。其实这个市场的历史并不长，美国农业部直到2001年才公布了第一个有机认证标准。目前全球有机食品的年销售额虽然已经超过了600亿美元，但真正通过有机认证的农场的总面积还不到耕地总面积的2％，市场份额还是很小的。为了扩大份额，不少有机从业者绞尽脑汁，炮制了很多谣言，导致这个行业乱象丛生，消费者一不小心就会上当受骗。

比如，一些有机农场主经常吹嘘自己不用农药，因为有研究称95％的有机爱好者购买有机农产品的最大理由是怕吃到农药，所以这块金字招牌还是很管用的。但是，只要是有一定规模的农场，农药是必不可少的，否则害虫早就把农作物吃光了。据统计，美国有机农场使用的有机杀虫剂超过20种，都是经过正规有机认证机构认可的。更有意思的是，有机农场不但用农药，而且用量往往比非有机的还要多，原因就在于有机种植所使用的“天然”农药的药效往往比人工合成的农药低，必须加大剂量才管用。美国农业部的有机认证机构从来不敢统计有机行业农药的使用量，就是怕有机爱好者们接受不了真相。

正是因为用量太大导致成本高昂，美国有机农场偷用化学合成杀虫剂的情况相当普遍。美国《消费者报告》组织的一次抽检发现有25％的有机农产品偷用了人工合成的农药，说明这是行业内的普遍现象。

也有一部分有机人士承认自己用农药，但坚称天然农药比人工合成的农药更安全，可惜这个说法同样是没有科学根据的。很多自然界现成的杀虫剂毒性很强，比如提取自某些亚热带植物根部的鱼藤酮（rotenone）就是一种很厉害的毒药，它能抑制线粒体的呼吸链，不但有很强的生理毒性，还能诱发帕金森病。鱼藤酮被当作有机杀虫剂使用了很多年，直到2005年才被美国农业部禁止，但欧洲部分国家以及部分鱼类养殖业至今还在使用。

再比如，有机行业经常夸自己的产品比非有机的更健康，可惜事实并不支持这个说法。英国科学家曾经系统地研究了半个世纪以来发表在同行评议期刊上的162篇论文，涵盖了3558项相关研究，发现有机食品在15种重要营养物质的含量和质量方面与非有机食品没有区别，用有机方式喂养的家禽家畜也和非有机喂养的没有差别。如果再想深究的话，研究发现有机食品通常含硫多，非有机食品则含氮多，但这点差别和营养价值无关，不足以对人体健康带来任何实质性的影响。

有机农产品不但营养上没有优势，而且比非有机农产品更有可能含有大肠杆菌和沙门氏菌等有害病菌，因为有机农场大量使用粪肥，稍微处理不当就会造成污染。非有机农场也会使用粪肥，但他们会通过辐照或者化学合成杀菌剂等“非有机”方式杀菌，所以污染的可能性较小。一项研究表明，欧美市场上售卖的有机食品当中大约有十分之一含有大肠杆菌，非有机食品当中仅有2％含有这种有害病菌。另一种沙门氏菌几乎只在有机食品当中才有，非有机食品十分罕见。1990—2001年这十二年里，全世界一共有超过一万人因为吃了含有这两种病菌的食品而生病，其中相当一部分病例源于有机食品。

还有人认为有机食品的味道要比非有机食品好，但这个差别主要来自品种的不同，而不是种植（或者喂养）方式的差异。曾经有两位美国科学家分别做过双盲对照实验，在不告诉烹饪者和受试者所用食材来源的情况下让他们试做试吃，结果受试者根本分不出他吃的东西到底是有机的还是非有机的。

如此说来，有机农业到底好在哪里呢？答案是环境。环保是有机行业的初衷，也是这种方式最大的优点，可惜大多数消费者并不在乎这个，他们只关心自己的身体健康，于是有机行业便只好硬着头皮夸大有机食品的健康属性，岂知这一点并不是有机食品的强项。

有机农业的强项

有机农业的强项不是健康，而是环保，因为有机农业就是为了保护环境而诞生的。

有机农产品进入普通消费市场的历史并不长，但是现代有机农业这个概念早在20世纪初就有了。英国农学家阿尔伯特·霍华德（Albert Howard）爵士年轻时曾经在印度生活了很多年，他把当地农民的种田经验和自己掌握的科学知识结合在一起，于1940年出版了《农业圣典》（An Agricultural Testament），被公认为现代有机农业的开山之作。

这本书的核心内容就是教大家如何持续地保持土壤肥力，这是农业发展过程中遇到的最大的一个瓶颈。具体来说，植物和动物一样都是要“吃东西”的，只不过植物吃的是水和二氧化碳而已。但是，现代科学证明，植物生长除了光合作用之外还需要氮、磷、钾、钙、硫、镁等矿物质，虽然这些东西需求量不大，但在土壤中的含量是有限的。农业出现之前地球上大部分地区的动植物都不会走太远，所以土壤里含有的矿物质都是在小范围内循环的，问题倒也不大。但农业的出现使得大量矿物质以农产品（大米或者面粉）的形式被转运到其他地方，久而久之土壤的肥力就下降了，非洲大陆就是一个很好的例子。

文明古国当中只有中国和印度等少数几个国家掌握了施肥的秘密，这就是中印人口如此密集的原因所在。但农民们施到田里的粪肥属于“有机肥”，而植物是不吃有机物的，这些肥料是如何起作用的呢？科学揭示了其中的秘密。原来，有机肥的本质就是先把营养物质提供给土壤，然后土壤中的微生物再将其中的营养元素“矿化”后供植物吸收利用。不过这个“矿化”过程比较慢，每年只释放出其中的一小部分，这就是为什么施有机肥的土壤感觉肥力比较持久的原因。但也正因如此，一块施了很久化肥的普通土地要想改成施有机肥的所谓“有机农场”可能需要好几年的时间，有志于从事有机农业的人士最需要的大概就是耐心了。

由于有机肥起效慢以及施肥的过程需要大量劳动力等原因，大多数农民都更喜欢化肥。化肥本质上就是利用化石能源将原本需要好几年才能完成的“矿化”过程在很短的时间里快速完成，也就是说，化肥和有机肥虽然看上去水火不相容，但最终的产物本质上是一样的，都是植物生长所需的矿物质，这就是为什么有机食品从营养上来讲和非有机食品是一样的。

但是，化肥提供给土壤的是已经被“矿化”了的营养元素，非常容易被植物吸收，所以施了化肥的土地不但庄稼猛长，杂草肯定也长疯了。农作物和杂草都比较茂盛的地方昆虫肯定也多，所以除草和杀虫的需求就变得越来越强烈。自然界有很多现成的除草剂和杀虫剂，但它们已经在大自然中存在了很多年，杂草和昆虫早已进化出了破解之法，于是有机除草剂和有机杀虫剂的效力通常不够高。再加上天然的东西往往比较贵，产量也跟不上需要，科学家便发明出各种人工合成的高效除草剂和杀虫剂，它们和化肥一起大幅度地提高了农业的产量，现代农业就是这么来的。

虽然提高了产量，但现代农业有很多内在的缺点很难避免。比如，化肥和农药的生产需要消耗大量的化石能源，这是导致全球变暖的一个重要原因。再比如，化肥里含有的已经被“矿化”了的营养元素很容易被雨水冲刷到江河湖海或者干脆渗入地下，一方面，使得农民不得不经常补施肥料；另一方面，也会导致自然水体营养过剩，藻类大量繁殖，生态环境惨遭破坏。还有，早期化学合成农药的毒性太大，很多野生动物成了牺牲品，这才有了《寂静的春天》这本书以及被这本书所引发的环境保护运动。

有机农业就是为了解决这些环境问题而诞生的，最初也起到了很好的作用。但是早期有机农业爱好者往往都是一些盲目崇尚自然的反科技主义者，他们相信万物有灵，采取了很多迷信的方式来保护环境，实际效果并不好。

有机农业需要来一次根本意义上的改革。

有机农业的重生

有机农业要想真正实现保护环境的目标，必须拥抱现代科技。

有机农业的终极诉求是保护环境，但保护环境的终极目的是为了满足人的需求，如果不能提高人类的生活质量，有机农业注定不会成功。

有机农业提倡使用农家肥，鼓励农民进行轮作，尽量少用杀虫剂和除草剂，这些措施的目的就是在尽量不减产的情况下让环境受益，出发点没有问题。比如，有人比较了两种方式的能源消耗，发现同等产量的有机农产品比非有机农产品节约了30％的能源，这当然是件好事。问题在于，目前的有机方式单产较低，生产同样的粮食需要使用更多的农田，这却不是一件好事。

有机农业的核心是土壤营养的恢复，其中氮元素是主要农作物需求量最大的营养元素，同时也是有机方式最难补充的一种元素，因此，越是那些对氮元素要求比较高的农作物（比如玉米），两种方式的产量相差也就越大。有研究称全球有机农场的平均单产还不到非有机农场的80％，也就是说，生产同等的粮食，有机方式需要多占用五分之一的土地。

自然界什么资源最宝贵？答案毫无疑问是土地。目前地球上没有被冰雪永久覆盖的陆地已经有40％被开辟成农田了，留给野生动植物的土地越来越少，这就是为什么我们说农业才是地球生态最大的破坏者。如果能多建一些保护区，多留一些土地给大自然，远比在现有农田上少用一点化肥对环境的保护作用更大。

从这个角度讲，如果有机农业不能提高单产的话，其环保作用就要大打折扣，甚至反而比非有机方式对环境更不利。

提高产量的另一种方式就是减少损失，包括高效杀虫除草、提高粮食利用率以及增加农作物的抗风险能力等。这几件事都离不开新的农业技术，其中转基因育种技术更是不可或缺。

这方面的一个经典案例就是转Bt基因的抗虫农作物。Bt是苏云金芽孢杆菌分泌的抗虫蛋白，这种杆菌最早是在1901年由日本生物学家石渡繁胤发现的，但其中的有效成分Bt直到1956年才被提纯出来，并于两年后被用于杀虫剂的制造。有意思的是，因为Bt来自大自然，因此它刚一进入市场就受到了有机行业的热烈追捧，成为全世界有机农庄使用最为广泛的有机杀虫剂。但是，由于Bt提纯困难，因此价格昂贵，再加上它容易降解，需要经常喷洒，所以不少人用不起。为了解决这两个问题，孟山都将Bt基因转入农作物的基因组当中，这样一来，农作物就可以自己分泌这种杀虫蛋白了，可谓一箭双雕。没想到这样一种双赢的新技术却遭到有机行业从业者的无理抵制，简直是搬起石头砸自己的脚。

说到提高粮食利用率，科学家已经研制出了不含糖生物碱（一种有毒物质）的转基因土豆以及不含过敏蛋白的豆类等各种新型农作物，如果应用的话就能大大减少粮食浪费现象。至于说增加农作物的抗风险能力，更是离不开转基因技术。目前全世界多家实验室（包括中国）都已经成功地把抗旱抗涝基因转入农作物，一旦被批准就可以进入市场，大大增加农作物的抗逆性。

可惜的是，由于有机从业者的抵制，这些新技术全都躺在实验室的橱柜里睡大觉，普通农民无法使用。举例来说，美国农业部当初制定有机标准时并没有规定不许采用转基因技术，没想到美国的有机团体群情激奋，给农业部寄去了27.5万封抗议信，农业部没有办法，只好将转基因技术排除在2001年实施的美国国家有机标准之外。

因为有机爱好者当中普遍存在的迷信现象和返古思潮，这个圈子已经变成了反科学大本营。于是，一个本来最应该拥抱新技术的行业变成了今天这个样子。如今市场上绝大部分有机农产品都变成了奢侈品，变成了少数富人用来装门面的东西。其中有一部分有机农产品既不健康也不环保，甚至连奢侈品都不如。

有机农业要想重生，必须放弃偏见，主动拥抱新技术，除此之外别无他法。

大型动物灭绝的后果

大型动物是地球的毛细血管，它们负责将营养物质运送至偏远角落。

地球上曾经出现过很多体型巨大的动物，比如恐龙、猛犸象、大地懒、柱牙象、北美野牛、蓝鲸等，如今它们要么已经灭绝，要么数量大减，濒临灭绝。这些大型动物不但具有无与伦比的观赏价值，还具有不可替代的生态价值。最新研究发现，大型动物的灭绝导致地球营养元素无法再像过去那样广泛而均匀地扩散，其影响至今仍然可见。

虽然没有准确的定义，但通常情况下所谓“大型动物”（megafauna）指的是体重在45公斤以上的动物。地球上最近的一次大型动物集体灭绝出现在1.2万年之前，也就是上一个冰期结束之后，至少有120种大型动物在这一期间永远地从地球上消失了。气候变化是这场浩劫的原因之一，但最主要的因素应该是人类的猎杀。

美洲大陆是这次大型动物大灭绝的重灾区。发表在《自然/地球科学》（Nature Geoscience）分册上的一篇论文显示，这次大灭绝使得南美大陆的磷循环减少了98％，给亚马孙热带雨林带来了严重的生态危机，至今仍然没有缓解。

这项研究是由一群来自牛津大学的生态学家做的。他们建立了一个数学模型，对南美大陆土壤营养元素的扩散进行了量化分析，发现绝大部分营养元素都是被河流带着从安第斯山脉流向亚马孙平原的，但河流经过的范围有限，只有两岸的部分地区才能受益，大部分缺乏河流的内陆地区只能依靠动物的活动来获得所需的营养元素。昆虫和鸟类等小型动物虽然可以做这件事，但它们要么承载总量太低，要么活动范围有限，对于营养物质的扩散能力远不及大型动物，后者体型足够大，活动范围也足够远，它们的排泄物以及尸体本身都能为那些河流到不了的地方提供大量的营养物质。

如果说河流是地球的动脉血管，那么这些大型动物就是地球的毛细血管。动脉固然重要，但毛细血管同样很重要，它们的存在保证了地球上的每一块地方都有机会获得宝贵的营养元素，满足植物的生长。

陆地需要依靠动物来运输营养物质，这个很容易理解，为什么海洋也需要呢？洋流难道不够吗？答案很直接，还真是不够。营养物质通常比重较大，时间久了就会沉入海底，所以大部分海洋的表面都极度缺乏营养物质，所以才会有“蓝色沙漠”的说法。

2015年10月26日发表在《美国国家科学院院报》上的一篇论文显示，鲸鱼和海豚这类体型较大的海洋动物同样可以为表层海水提供营养物质，因为它们大都在深海觅食，在浅海排泄。

这篇论文是由牛津大学牵头的一组来自世界各地的科学家共同完成的。研究者们发现，自从三百年前开始商业捕鲸之后，海洋中鲸鱼的密度下降了66％—90％，其中体型最大的蓝鲸在三百年前约有35万头，如今只剩下几千头了。鲸鱼和海豚等大型海洋哺乳动物种群密度的减少导致磷元素从海底运到海面的总量下降了75％，即从过去的每年35万吨下降到现在的8万吨。

除此之外，海鸟和洄游鱼类也会把来自海洋的营养元素带到陆地上去。同样拿磷元素来说，三百年前每年都有15万吨磷元素被带上陆地，如今这个数字下降了96％，只剩下大约6000吨了。

那么，家养牲畜能否代替大型野生动物的这个功能呢？答案是极为有限，因为绝大部分家养动物都是圈养的，活动范围超不出围栏。

这篇论文的作者呼吁各国政府重视这一问题，一方面要尽快采取措施恢复大型野生动物的种群数量，另一方面要想办法扩大家养动物的活动范围。这么做不但可以保护生态环境，还有助于降低大气中二氧化碳的浓度。地球上很多地方缺乏营养物质，这导致植物和藻类无法正常生长，照到那里的阳光被白白浪费掉了。

蓝色沙漠

海洋是地球上最大的沙漠，单位面积海水所能产生的生物量极低，这就是为什么海洋生态系统特别脆弱，一旦被破坏就很难恢复。

现代人大都喜欢海。文人墨客们写过无数歌颂大海的诗篇，最常用的标题大概就是《蓝色的大海我的家》。可出过海的人都知道，大海其实是个相当恐怖的地方，大部分人如果被丢到海里的话恐怕连一天都活不下去，不是被淹死了就是被渴死了。

大海之所以让人感到亲切，是因为人类天生喜欢水。水是大部分陆地生态系统最重要的物质，看过非洲野生动物纪录片的朋友一定会对这一点印象深刻。但是，水并不是生命的基本元素，有机物才是。地球上所有的有机物都来自光合作用，一个生态系统里的生物量完全取决于光合作用的效率。

简单地说，光合作用就是水和二氧化碳在光的作用下转变成有机物的过程。光合作用的效率完全取决于供应量最少的那样东西到底有多少，这就是俗话说的“短板”。不同地区光合作用的短板是不一样的，对于深海、洞穴以及冬季的极地地区来说，短板是阳光；对于其他大部分温带陆地来说，短板是水；对于热带雨林以及有施肥和灌溉的农田来说，短板是二氧化碳。人类诞生的东部非洲最缺的是水，所以人类天生就喜欢水，对水的热爱几乎铭刻在人类的基因组里了。

但是，这不是事情的全部。光合作用不仅需要上述这三样东西，还需要一些微量元素。这些东西在绝大部分土壤里都不缺，唯有大海是个例外，尤其是距离陆地较远的深海，微量元素严重缺乏，光合作用的效率几乎完全由某种微量元素的含量所决定。

所有微量元素当中最值得一提的是铁。叶绿素分子本身就有铁原子，没有铁的话连叶绿素都合成不出来，更不用说光合作用了。大部分海水中的铁元素含量都非常低，这点导致其光合作用的效率也非常低。事实上，大部分海洋地区单位面积海水所能产生的生物量比大部分陆地沙漠都要少，海洋才是地球上最大的沙漠。

不同地区的沙漠因为水分供应量的不同也可分成各种不同的亚型，有的沙漠遍布仙人掌，有的沙漠只有稀疏的灌木，最差的甚至全是细沙，看不到任何植物生存的迹象。不同的海洋因为铁等微量元素的供应有差别，也会分成不同的亚类：有的海域海床较浅，微量元素供应较为充足，生物量非常高，大陆架和海岛附近的珊瑚礁群就是如此；有的海域洋流湍急，富含微量元素的深层海水经常被翻到表面，这样的海域同样也可以富含生命，南美洲西海岸那些被洪堡寒流所影响的海域就是如此。

一片海域的光合作用的效率高低用肉眼就可以大致判断出来。海水的颜色越绿，说明光合作用的效率就越高。相反，海水的颜色越蓝，光合作用的效率就越低。换句话说，人人都喜欢的蔚蓝色的海水对于生命而言就是一片蓝色沙漠。

当然了，即使是最干燥的沙漠，沙子下面仍然会找到虫子。同样，即使是环境最严酷的南太平洋海域也能找到洄游的鱼群。再加上海洋面积巨大，总的生物量并不低。但不管怎样，真正的海洋绝对不像电视里看到的那样生机勃勃，而是一个对所有生命而言都非常严酷的地方。海洋生态系统比陆地的更脆弱，一旦被破坏了就很难恢复。当我们把目光对准海洋，试图从大海里寻找新的食物来源的时候，不妨再想一想，因为我们其实是在沙漠里打猎，每一枪都会产生巨大的破坏力。