三位新加坡国立大学科研人员助力生物多样性保护
生物多样性包括我们周围所有的植物、动物与微生物。生物多样性是生命的基础,对于维持生物及其物理环境之间的复杂关系发挥着重要作用。然而,在过去的50年里,全球野生动物种群平均下降了69%,全球物种灭绝速度不断加快,这使得保护与恢复生物多样性已迫在眉睫。
不幸的是,对于像新加坡这样处于城市化快速发展阶段的高密度城市而言,很少有人会认为生物多样性保护是重要或必要的。但是,即使是在城市之中,生物多样性也会对我们的生活产生重大影响,并有益于我们的生活。了解城市化对生物种群的影响,可以让我们更好地保护生物多样性。
为了提高人们对生物多样性相关问题的了解与认识,联合国宣布每年的5月22日为“国际生物多样性日”。今年的主题是“从协议到协力:复元生物多样性”,旨在引起人们的重视,以及应当采取何种措施以进一步加强生物多样性保护,巩固生物生态安全。
来自新加坡国立大学的三位生物多样性保护的倡导者,他们通过研究与教育,为遏制生物多样性丧失、保护生物多样性、实现可持续发展而战。
以教育助力生物多样性保护
来自新加坡国立大学理学院生物学系的高级讲师钟美芬(Amy Choong)博士是一位充满激情的教育家与真菌爱好者。她认为,教育在维持与保护新加坡植物与真菌物种的多样性方面发挥着至关重要的作用。
钟美芬博士表示:“想要了解我们对植物以及真菌的依赖程度如何,只需要更深入地挖掘并思考食物的来源。”她向我们揭示了我们对植物以及真菌存在着严重依赖这一现象:从我们吃的食物甚至发展到现代药物,如“环孢素”(cyclosporin)——一种适用于预防器官移植排斥的免疫抑制剂;以及“斯达汀”(statin)——一种常见的抗高血脂药物,也源自真菌。
她分享了“回顾基本原理”关于了解“自然界的各个组成部分对于支持所有生物繁衍与发展”的重要性。
例如,树木提供了生物呼吸所需的氧气、凉爽的休息场所,以及能够让我们疲惫的眼睛得以放松的舒缓景色。每棵树内都有一个生态系统,各种动植物群与真菌群可以在此繁衍生息。从树干到叶子再到根部,树木的各个组成部分都在支持这些生物体的生存方面发挥出重要作用。
菌根真菌(mycorrhizal fungi)就是这样一种生物,由于其与树木的共生关系,充分彰显出生物多样性对于维持生态系统稳定的重要性:真菌菌丝体(Fungal mycelium)——类似根的结构,从树木中汲取营养;同时,树木依靠这种真菌获取必需的矿物质及生物活性化合物——在保卫树木免受病原体及害虫的侵害方面具有广泛的作用。
钟美芬博士解释道,尽管我们的生存与发展离不开植物与真菌,但由于在一定程度上缺乏对植物及真菌生物多样性的认识与接触,“植物与真菌盲”(plant and fungi blindness)这一全球趋势——在日常生活中对植物与真菌的漠视,正在成为一个日益严重的问题。
在钟美芬博士最近发行的《Education on plants and fungi in Singapore: An urgent call》中,她强调了从学前教育阶段起,向学生传授植物学与真菌学价值的重要性,使学生在潜移默化中受到熏陶与感染,鼓励学生在接受高等教育时学习植物学及真菌学相关课程。
只有通过教育,植物学及真菌学相关知识才能得以传承,使下一代具备在新加坡从事管理、保护与恢复生物多样性等相关工作的专业技能。
为了增加新加坡国立大学本科生关于植物学专题的学习机会,新加坡国立大学生物学系及新加坡国家公园局将于2023年8月推出全新植物学辅修课程。届时,钟美芬博士将在新加坡国立大学协助该课程项目顺利推进,并在这一过程中教授如《热带园艺》等课程。
钟美芬博士表示:“我希望通过我所教授的新加坡生物多样性相关课程来激励我的学生,使其可以利用植物学及真菌学的相关知识在进入职场后指导实践,为我们赖以生存的家园带来积极转变。”
人类活动与气候变化对海洋生物多样性的影响
来自新加坡国立大学生物学系与李光前自然历史博物馆的黄丹威(Huang Danwei)副教授与来自珊瑚礁生态实验室的团队一起,深入研究气候变化与城市化压力(如土地开垦及海岸退化)之间的相互作用如何导致自然生态系统中海洋生物多样性的下降。
黄丹威副教授表示:“我们的工作重点是预测特定物种及其多样性的变化,由于气候变化加剧,土地开垦及海岸退化导致了不同程度的人为栖息地的破坏与丧失。”
此外,黄丹威副教授与研究团队开发并测试了通过使用自主监测设备以及环境DNA分析(从生物体释放到环境中的痕量DNA)以有效地监测物种及栖息地的方法。
黄丹威副教授的研究主要集中在珊瑚礁上,他解释道:“主要是由于气候变化,全球珊瑚礁数量正在大幅减少”。在最近发表在《Climate Change Ecology》上的一项研究中,他与团队发现,海平面上升可能导致珊瑚礁及其周围物种的丧失。
此外,黄丹威副教授指出,由于生态系统跨越国界,具有整体性的特征,即使是处于城市化快速发展阶段的新加坡,生物多样性保护也是不可或缺的。
“人们通常认为保护是指保护物种或栖息地。然而,保护动植物群生存与繁衍的生态廊道也是必不可少的,”黄丹威副教授解释道,在实施生物多样性保护举措的过程中,“生态系统各个组成部分之间是相互联系、相互依存的”这一点往往最容易被忽视。
黄丹威副教授以新加坡附近海域为例——该海域连接着南中国海、马六甲海峡以及更广阔的印度洋。黄丹威副教授表示:“当这些地区的任一栖息地受到干扰时,新加坡的栖息地可以作为其‘避难所’与‘跳板’,帮助那些受到干扰的种群恢复并繁育后代,进而帮助受影响的区域恢复,维持生态系统的稳定性。”
城市化及其对新加坡昆虫生物多样性的影响
新加坡国立大学生物学系的陈精美(Eunice Tan Jingmei)助理教授是一位昆虫爱好者,她热衷于探索昆虫物种及其生态环境间的相互作用。
陈精美助理教授表示:“我想了解我生活环境中的昆虫生物多样性,并通过研究探索城市化对新加坡昆虫生物多样性将会产生何种影响,以便我们能够更好地规划与管理城市空间,更好地保护这些昆虫物种。”
高达90%的野生动物会与生态系统中的昆虫产生相互作用;在全球范围内,昆虫的数量大量减少——这可能会打破食物链的平衡,进而导致生态系统中其他生物的数量也随之减少。
陈精美助理教授指出:“大部分保护工作都集中在大型、富有魅力的动物身上,而大多数人都忽视了对昆虫的保护。然而,昆虫是这些动物生态系统中不可或缺的一部分。”
自2021年12月以来,陈精美助理教授及其团队一直在圣淘沙岛上对蜘蛛与昆虫进行长期采样,以深入了解岛上的生物多样性并建立相关数据库。该团队开始进行这项生态调查,以了解人类活动下城市空间的生物多样性。
“我们对昆虫与蜘蛛进行了采样,以了解圣淘沙岛上物种的丰富度与多样性,并建立了一个数据库。之后,我们可以利用这一数据库来确定影响它们数量的因素,并在城市空间的管理、保护与规划中考虑这些因素,以更好地帮助保护这些物种。”陈精美助理教授说道。
同时,陈精美助理教授及其团队正在进行一项单独的研究,以探索夜间人造光对昆虫生物学与生态学将产生何种影响。通过观察竹节虫Marmessoidea rosea的交配行为,研究人员发现,在没有夜间人造光的情况下,这些竹节虫的交配频率更高。这项研究将帮助我们探索夜间人造光将如何影响昆虫的交配行为,并最终影响其种群数量。
如果不在循证研究与实践领域采取更多行动,那么我们仅能在生物多样性保护方面取得有限成效。因此,我们需要大力发展研究与教育,以提高人们对生物多样性价值的认识,并鼓励每一个人在行动与规划中优先考虑物种保护。
文章英文版原载于NUS News,原文标题为Champions of biodiversity conservation