2007年9月25日 星期二

科學研究面對複雜生態




「生態系統是很複雜的。」這句話說起來還真是讓生態學家們既興奮又心痛。生態意為生物與環境、生物與生物之間彼此交互作用所形成的系統。然而,在這樣的系統之中,每一個生物個體之間(即使同種或不同種)、個體與環境之間彼此環環相扣,形成複雜的網絡。
例如每個人小學都學過的食物網(food web),生物之間彼此吃來吃去,少了其中一種,勢必影響到整個食物網的結構及組成。這個觀念一點都不陌生,但這只是生物之間交互作用的其中一種形式:捕食(predation)關係。其他還包括沒有(neutralism)關係、競爭(competition)關係、寄生(parasitism)關係、片利(commensalism)關係、片害(amensalism)關係、互利(mutualism)關係及利他(altruism)關係等等。就像上圖是將海洋中的生物群聚,生物間的每一段食物鏈畫出來,形成一個複雜的食物網絡。


在每一種關係當中,生物之間又會有獨特的應對方式,而且這種應對方式是隨著演化的腳步而演進的,即是所謂的「共同演化」(coevolution)。因此,使其關係更加複雜。所以,生態的複雜,讓生態學家不容易理解其中的運作方式,需要許多實驗來證實。和生態學相反地例子是天文物理學,嘿,這們學問可是完全靠觀察來發展的,從還沒有作過任何一點實驗,例如把月亮拉遠看他的軌道會不會改變之類的。所以說:「生態學有通則,但是沒有鐵律。」

生態複雜,所以研究不容易進行,但是,只有說難做到,並沒有說做不到。近年來「由於生態系因子彼此之間交互作用複雜,所以有待未來進一步研究。」頻頻出現在論文的討論之中。唉,總覺得生態複雜快變成生態研究的藉口。難道我們真的沒有辦法再繼續做下去嗎?非也,非也。Emlen為了證明鳥是靠像辨認方位的,就把鳥抓去天文台。E.O.Wilson為了證明島嶼生物地理學的理論,把紅樹林包起來噴殺蟲劑,殺光裡面所有的生物,再將布幔打開,觀察生物播遷進去的狀況。在他們想到這些研究方法之前,是不是有許多人針對同樣的問題,而在「生態複雜」的高牆下嘆息和無奈?幾十年前就有人在做這麼屌的研究了,現在台灣的研究是不是依舊還停在牆前?告訴人家說:我的研究被擋住了,我做不下去了。

所以,科學的發展最重要的還是創新、創造力、想像力,你能不能想到別人想不到的?不是一直去重複別人已經做過的實驗。人類現在達成多少幾十年前天方夜譚的事情呢?例如登陸月球、無線網路、人造衛星等等。所以現在要說有辦不到的事情,我還真不相信呢,這不是說人定勝天的驕傲與傲慢,是說我們總是能想到一些解決事情與問題的方法。

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