失衡:为什么我们无法摆脱肥胖与慢性病
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营养革命:当人类站在食物链的顶端

表面看来,人类用智慧控制了自然界,站在了营养金字塔的顶端,但大自然固有的规律又会对人类产生反噬,在控制与反噬之中,建立新的规则,又形成新的动态平衡。

人类真的只是中等营养级吗?

从本质上来看,食物链是营养的循环与传递。我们知道,食物链中的生物分为生产者、消费者、分解者,营养由以绿色植物为代表的生产者创造,在消费者之间流动,最终被分解者重新带回大自然,完成一次轮回。

在人类没有出现之前,更准确的说法是在人类的智慧没有发挥作用之前,人类是食物链中间的一环,人会捕捉猎物,也面临着被吃掉的危险,并且后者的概率更大。整个生态系统依照“适者生存、优胜劣汰”的法则保持着动态平衡,营养的产出与消耗基本持平。

如果把人类个体放在纯粹的自然环境中,人属于中层消费者。如前文所说,人类这种动物狩猎意识低下,既缺乏捕猎器官,战斗力又远低于同重量级的其他肉食性动物,而且免疫系统脆弱,很容易因感染细菌病毒而死亡。其实,在自然环境中,人类早已不适合自然竞争的规则,是被“优胜劣汰”法则所淘汰的对象。

从营养级角度来看,人类也不是处在食物链的顶端。营养级是指一个物种在食物网络中的位置,以绿色植物为主的生产者处在第一营养级;而以植物为食的动物处在第二营养级,即食草动物营养级;第三营养级包括所有以食草动物为食的食肉动物,依此类推,有第四、第五营养级。对于营养级最通俗的说法是“大鱼吃小鱼,小鱼吃虾米,虾米吃水草”,水草→虾米→小鱼→大鱼,构成了一个清晰的营养金字塔。

一般来说,营养级的位置越高,数量和种类就会越少,这是因为从一个营养级向下一个营养级流动的能力大幅减少,只有10%,即“十分之一定律”。植物对太阳能的利用率往往不到1%,这1%的能量传递到第二营养级,只剩下0.1%,到第三营养级生物时,生物机体只有0.01%的太阳能,自然“高处不胜寒”。

很多人会好奇,人类究竟属于第几营养级?人是杂食性动物,地上长的、天上飞的、草原跑的、水里游的,人类都吃。自然界中的狼、野狗等动物处于第三营养级,人吃这么多种食物,综合起来,也只相当于狗和狼的地位,大概处在第三营养级。当然,对于素食主义者来说,这个营养级是高了,他们应该被归为第二营养级。

一项针对全球176个国家49年的人类食物消耗统计分析给出了更为精确的数据。2009年,全球的平均人类营养级大概只有2.21,相当于陆地上的猪和水里的凤尾鱼的营养级,差不多位于食物链的中下游。而顶级捕食者如秃鹫、狮子等凶猛动物的营养级高达5.5。

战斗力弱、身体素质差的人类处在中等营养级,却依然是自然界的顶级捕食者。我们处在食物链的顶端,消耗着自然界最多的资源,影响着整个地球的生态系统。这是因为,与其他动物仅仅求生存不同,人类要吃得丰富、住得舒服、穿得漂亮、玩得开心,综合起来耗能巨大。

看得见的“蝴蝶效应”

在科幻电影中,人类尚有无法战胜的物种天敌,如克隆而来的恐龙、入侵地球的外星人、脱离控制的人工智能,然而,这些只是人类的假想敌,即便是这些假想敌,电影也是以人类的胜利作为结局。早在遥远的公元前,人类掌握了冷兵器之后,物种上的天敌就已经很少了。肉身难以摧毁的铠甲、人海战术和协同机制,让人类几乎能够碾压所有的凶猛野兽。更不要说科技发达的今天,杀伤力极大的火药炮弹令人不寒而栗,几乎找不到人类无法战胜的动物。

人类站在食物链的顶端,从采集社会向农业社会过渡,从农业社会向工业社会发展,建立了新的生态系统,其中以农田生态系统和城市生态系统最为典型。而这两种生态系统,均以驱逐和控制其他物种为前提。人类从自己的诉求出发,对自然界的平衡发起了新的挑战。

20世纪80年代,美国动物学家罗伯特·潘恩提出了著名的“营养级联”效应,他认为,食物链最顶端或高级捕食者造成的影响,不仅影响其下一级直接的猎物,还会影响与该捕食者关系更远的营养级。比如《狮子王》中的食物链,狮子是草原高级捕食者,如果减少狮子的数量,草原羚羊、兔子等食草动物就会增加,相应地,草原植被数量就会减少。

当人类成为自然界的征服者和掌控者,便开始持续改变其他生物的营养级水平。密歇根州立大学的研究员进行过以分布广泛的海燕为对象的研究,经过对海燕几千年觅食情况的对比,他们发现近三千年左右,海燕的食物来源保持稳定,但最近一百年左右的食源发生了很大的变化,海燕的营养级降低了。

这种明显的改变,与人类的活动有很大的关系。人们的捕捞行为改变了鱼群的活动区域和数量,海燕只能捕食规格更小的鱼虾,从而降低了自身的营养级别。

这只是其中一个例子。自然界中所有生物种群的动态变化,营养级的提高、降低或紊乱,或多或少都是由于人类的生存与发展造成的。还有更可怕的改变营养级的方式,如砍伐森林、大气污染、污染物泄漏等破坏性行为甚至会直接导致物种的锐减和灭绝。

生态系统并非单向度的,人类虽然掌控了食物链,但也是生命世界的一分子,人类违反自然规律的行为也会遭受大自然的反噬。如过度的污染物流向农田和水域,会导致农作物减产,影响粮食安全,水体污染之后鱼类产品的数量急剧下降,人类的食物来源也会减少。

正相关的干扰与反噬

营养革命不是一蹴而就的,它随着人类文明的发展而变化,人类对大自然的统治因技术的提高而不断加强。

人类处于采集社会时,对自然界的干扰度相对较低,生态系统保持了原始的平衡。然而到了农业社会,人类支配自然的能力大幅度提高。幼发拉底河和底格里斯河流域是农业文明的发源地,早在1万年前,西亚人开始种植小麦;9000年前,他们发明了灌溉系统;6000年前,两河流域开始使用畜力牵引播种庄稼。又过了几千年,公元前19世纪中期,阿摩列伊人统一了两河流域,建立了古巴比伦王国,两河流域的文明达到鼎盛。正是这个王国,建造了世界八大奇迹之一——巴比伦空中花园。

古巴比伦王国的灭亡表面上看是汉谟拉比死后,帝国瓦解、外族入侵所致,而本质上是由于自然环境不堪重负,生态恶化,粮食供应不足。这一时期,经济发展、城市扩张、人口增加,导致对耕地和木材的需求加大,于是两河流域的森林被大量砍伐,水土流失严重,农田沦为沙漠。粮食供应不足导致国家内乱,给周边外族以可乘之机。

中国一直是典型的农业社会,我们现在可能无法想象,两三千年前,内蒙古南部生长着茂密的松林,渭河流域森林郁郁,国土森林覆盖率达50%以上。随着华夏文明的崛起,人口不断增多,村庄聚集为城市,农业文明在唐朝达到顶峰。代价是草原被开垦为农田,黄河流域两侧的森林被大面积砍伐,农田沙漠化,天灾增多,生态环境恶化。

工业社会对自然的支配更是有恃无恐,而到了信息化的今天,地球上留下了更深刻的人类痕迹,目前,地球上已经很难找到没有人类足迹的区域了。毫无疑问,食物链系统已无力通过自然调节控制人类的数量,相反,站在食物链顶端的人类正成为影响和改变地球的主导力量,也必然会对营养级产生重大影响。