生物多樣性

生態與演化
國際生物多樣性日專題 – 何謂生物多樣性?

國際生物多樣性日專題 – 何謂生物多樣性?

國際生物多樣性日專題 – 何謂生物多樣性? (Topic for International Day of Biological Diversity: What is Biodiversity?)
國立臺灣大學生命科學系 王錦堯、陳俊宏教授

又到了一年一度的5月22日國際生物多樣性日 (International Day of Biological Diversity)。由於2017年正好也是國際永續旅遊發展年 (International Year of Sustainable Tourism for Development),因此今年的國際生物多樣性日的主題就被定為「生物多樣性與永續旅遊 (Biodiversity and Sustainable Tourism)」。提到「生物多樣性」時,你腦海中浮現的是什麼?是臺灣有四千多種的維管束植物,或是臺灣有快要到七百種的鳥類?

雖然科學Online一直以來也有不少關於生物多樣性的探討文章,但並未有任何一篇文章仔細地說明何謂生物多樣性。因此,趁著國際生物多樣性日之際,這裡就來探討關於生物多樣性的定義。

物種豐富度

物種豐富度 (Species Richness)
國立成功大學生命科學所碩士生 林彥瑾

為了研究特定區域內生物的種類、組成、分布及種間交互作用等生態現象,群聚生態學家時常需要描述該地區物種的多樣性 (species diversity)。他們通常以物種豐富度 (species richness) 及物種均勻度 (species evenness) 兩者作為多樣性的基礎指標。

營養層階

營養層階 (Trophic Cascade)
國立臺灣師範大學生命科學系碩士 陶韻婷

以往在學習生態相關概念時,多以生態金字塔 (ecological pyramid, trophic pyramid) 的方式,呈現由下往上 (bottom-up) 的觀點,如圖一,吸收太陽能量或其他能量的自營生物在底端,由生產者一路向上方的消費者傳遞能量。然而從20世紀到21世紀初,科學家不斷觀察到,生態系統中失去高級消費者或掠食者時失去平衡的現象,由上而下 (top-down) 的觀點逐漸被重視

寄生蜂的十八般武藝

寄生蜂的十八般武藝 (How to be a successful parasitoid wasp?)
國立臺灣大學植物醫學碩士學位學程 助理教授楊景程

寄生蜂是一群嬌小的昆蟲,但卻是許多生物(在本文稱為寄主)聞之色變的夢魘。即使寄主積極抵抗或賣力偽裝,雌性寄生蜂總是有辦法找到這些寄主(例如蛾類或蝴蝶的幼蟲),並將卵產於其體內。有時寄主並不會死亡,甚至能繼續覓食發育,但是當寄生蜂幼蟲孵化後,取食寄主體內組織而逐漸成長,直到化蛹。當此一時刻來臨,寄主的生命也走到了盡頭。

物種多樣性

物種多樣性 (Species Diversity)
國立成功大學生命科學所碩士生林彥瑾

生物多樣性可從許多生物階層來探討,最常見的是從遺傳多樣性、物種多樣性及生態系多樣性三個面向。其中物種多樣性 (species diversity,或稱物種歧異度),指一群集(community,即在同一時間生活在同一空間內的各物種的集合)中的物種數量及相對個體數量,是生物多樣性最常用的表示方法。因此「物種多樣性」這個辭包含了物種豐富度 (species abundance / species richness) 及物種均勻度 (species evenness) 兩個概念:前者就是一地區的生物物種總數,物種數目越高、物種多樣性就越高;後者則是一地區內各物種的個體數量相對量,若物種間個體數目越相近(均勻),則物種多樣性越高。一般而言,物種多樣性越高的地區(圖一)物種間的交互作用越多,群集的穩定性(指物種數量及相對個體數量的波動程度和恢復力)通常會越高,但並非必定如此。

螞蟻:微小世界中的驚人多樣性

螞蟻:微小世界中的驚人多樣性 (Ant : a surprisingly diverse group of insect)
國立臺灣大學植物醫學碩士學位學程助理教授楊景程

「麻雀雖小、五臟俱全」常用來描述事物規模雖小,但其中所包含的內容卻很齊全。但與麻雀比較起來,螞蟻不僅「五臟俱全」,當你進一步深入挖掘螞蟻行為與演化的生物多樣性,並瞭解牠們所能勝任的工作後,這句成語也許可以改為「螞蟻雖小、一應俱全」!

螞蟻約在白堊紀 (Cretaceous) 晚期隨著被子植物的分化開始出現大量且形態多元的高度多樣性;也因其高度的環境適應能力及特殊的社會結構,使螞蟻成為地球上生物量 (biomass) 最高之昆蟲種類;不僅在陸域生態系中扮演重要之生態角色,同時也是研究物種多樣性、行為及演化的明星物種。

役奴與奴隸蟻:蟻巢內的風暴

役奴與奴隸蟻:蟻巢內的風暴 (Slave-makers and slaves: evolutionary arm races in ant nest)
國立臺灣大學植物醫學碩士學位學程助理教授楊景程

人類可能怎麼都沒想到,許多被認為是人類社會獨有的文化,例如農業或是畜牧業,其實在螞蟻的世界中早已盛行許久,運作起來甚至比人類更為發達,作法也更為先進。其中一項較少被提及但相當有趣的特殊行為,在人類歷史上也曾經引起軒然大波,甚至成為美國內戰的主要導火線,這行為就叫作「蓄奴」,而這一類行蓄奴行為的螞蟻則稱為役奴螞蟻 (slave-making ant)。

生物多樣性熱點

生物多樣性熱點 (Biodiversity Hotspot, Biodiversity Hot Spot)
國立成功大學生命科學所碩士生林彥瑾

生物多樣性熱點 (Biodiversity hotspots) 一詞首次出現於1988年,由英國牛津大學學者Norman Myers經多方研究調查和文獻回顧後所提出。Myers認為,當世界人口持續增加,棲地不斷遭到人為破壞,開發和保育的衝突日益增加,對於具有大量特有種、生物多樣性高、而且面臨開發危機的地區,應該特別劃分出來,以便投入資金和人力進行保育。若不給予法定地位、並採取適當措施,這些地區的生物多樣性消失將對全球自然資源造成無可挽回的嚴重後果。

孑遺生物

孑遺生物 (Relict Species)
新北市立華國民中學自然領域張世玪老師/國立臺灣大學動物學研究所陳俊宏教授責任編輯

一、何謂孑遺生物

「孑遺」一詞,出自於【詩經‧大雅‧雲漢篇】:「周余黎民,靡有孑遺」。孑遺為單獨、餘留或殘存的意思,而孑遺生物,則是指在遠古時代就已經存在,而現今仍有殘存族群的生物。這類生物在過去的地質年代中,族群數量曾經相當豐富,分布地區相當廣濶。在演化的過程中,歷經了重大的滅絕事件,導致大部分的族群滅亡,現今仍存活的親近種類亦甚為稀少,且殘存的族群侷限生存在稀少而狹小的區域中。因此,存活年代久遠、族群數量少、親族種類少、分布區域狹隘,便成為孑遺生物的主要族群特色。

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