生态学四大法则翻译

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Four Laws of Ecology生态学四法则
这是一门年轻的科学，它所教的很多内容都是从地球上的整个生命之网的小环节上所得到的。

生态学还没有明确发展为一种结构严密的、或者说是由物理学的规律检验过的简化了的概括原则。

不过，仍然有很多法则对我们现在所认识的生态圈已经是很明显的了，它们可以组成一种通俗的“生态学法则”。

这就是下面所要论述的。

或控制一个系统的行动的各种过程的循环。

舵手是一个系统的一部分，这个系统还包括着罗盘、船舵及船。

如果船偏离了罗盘所指示的方向，这个变化就会在罗盘针的活动上显示出来。

当舵手观察到这种变化，并分析了情况后，这个过程就决定了后来的结果：舵手转动船舵，船舵使船拐回原来的航向。

这时，罗盘针也就转回到原来的已定的航向位置上，这个循环周期也就完成了。

如果罗盘针只是稍稍偏离了，
而舵手把舵又转得太远，船的过分摆动也会在罗盘上显示出来——它通过相反的活动来提醒舵手去纠正它的过火的行动。

这样，这个周期的运转就使船的行进过程处在稳定的状态中。

按照一种非常相似的方式，稳定的控制论的各种关系也就构成为一种生态上的循环。

例如，研究一下淡水的生态循环：鱼——有机排泻物——可致腐烂的细菌——
的例子是毛皮动物种群大小的阶段式的变化。

例如，在加拿大的动物捕猎史上，兔子和山猫的种群是以十年为一转折的。

当兔子很多时，山猫的繁殖也很快，山猫种群的增大越来越多地影响到兔子的种群，使它减少下来；当兔子变得稀少时，也就没有足够的食物维持大量的山猫了；当山猫开始死去时，兔子所受的威胁也就较少
些，于是数量开始增加。

如此循环往复。

这些变化成为简单循环的组成部分，在这种循环中，山猫种群无疑是与兔子种群有关，而兔子种群也反过来与山猫种群有关。

在这种摆动系统中总存在着一种危险，即整个系统在这种摆动中的辐度超出于平衡点，以致这个系统不能再恢复它的正常水准时，整个系统就将崩溃。

例如，假定在兔子——山猫循环周期的一部分摆动中，山猫设法吃掉了所有的兔子（或者就只
罗盘针是在一秒钟的范围内摆动的，舵手则要花费几秒钟来做出反应，船则要在数分钟的时间内才能做出相应的摆动。

这些不同的反应时间相互作用，产生了船总是要有以它的航线为中心的特有的摆动。

在水生生态系统中，生物上的每一个步骤也都有一个特有的反应时间，它以存于其内的有机物的新陈代谢和再生速度为依据。

产生新一代的鱼的时间可能是几个月，产生新一代水藻的时间则可能是一天的事，而引起腐烂的细菌的再生则可能只在几小时内。

这些有机物的新陈代谢的效率是1，水藻的比率就大约是100，而细菌大约是1万。

各种生态系统在它们的快慢差率的特点上显然是不同的，因此在自然改变了的环境或者趋向崩溃点的速度也是千差万别的。

例如，水生生态系统的转换要比土壤生态系统快得多。

所以，一英亩种群丰饶的海域，或者一英亩鱼池每年所产生的有机物质要比一英亩苜蓿多7倍。

土壤的循环转换之所以慢，是因为它的转换步骤中
有一步非常慢——即从土壤的有机物贮存中释放营养物的那一步——这一步，比在水生生态系统相应的那一步慢得多。

一个生态系统在它被驱向崩溃前所能承受的压力的量，也是它的各种内在联系和它们反应的相应的速度的结果。

生态系统越复杂，它对其所承受的压力的抵抗就越有效。

例如，在兔子——山猫系统中，如果山猫有一种可以选择的食物来源，它们
低处的有机物体来生存的。

从而任何在食物链中较低级的有机物质中出现的新陈代谢物质，都将浓集在顶端的有机物体之中。

所以，如果滴滴涕（这是一种不能很快被新陈代谢的物质）在土壤中的浓度是1 个单位，它在土壤中生活的蚯蚓体内就会达到10-40个单位，而在吃蚯蚓的山鹬体内，滴滴涕的浓度就会达到200个单位的程度。

这一切都是由于生态系统的一个简单的事实所引起的——每个事物都是与别的事物相联系的，这个体系是因其活动的自我补偿的特性而赖以稳定的；这些相同的特性，如果超过了负荷，就可能导致急剧的崩溃；生物网络的复杂性和它自身的周转率决定着它所能承受的负荷大小以及时间的长短，否则就要崩溃；生态网是一个扩大器，结果，在一个地方出现的小小混乱就可能产生巨大的、波及很远的、延缓
“被扔掉了”。

但是，它实际上去了哪儿呢？首先，它被装在一个放垃圾的容器里，这个垃圾袋被收集起来，并被送进了焚化炉。

在焚化炉里，水银被加热了，这就产生了水银蒸气，它们从焚化炉的烟囱里喷出来，而水银的蒸气是有毒的。

它们被风带走，最后由雨和雪送到了地面。

我们可以设想一下，当它落入到山里的湖泊中时，水银
凝缩并沉入湖底。

在这儿，在细菌的作用下，水银被转化成为甲基汞。

它可以溶于水，并被鱼吸收；但它不能进入新陈代谢，水银则积存于鱼的器官和肌肉中。

鱼被一个人捉来并食用，水银则在这个人的器官中积存下来，它将在这里出现危害。

如此继续下去。

这是一个非常有效的追踪一条生态途径的方法。

这也是一个消除先前的那种概
认为，任何在自然系统中主要是因人为而引起的变化，对那个系统都有可能是有害的。

这是一个很极端的看法，然而我认为，如果从一个适当的特定的前后关系的角度去理解，它是具有很多优势的。

我发现用一种类推的方法来解释这个原则是很有用的。

假定你要打开你的表壳，闭上你的眼，然后把一只铅笔插进那些裸露的器件中间。

几乎可以肯定地说，其结果是这只表被损坏了，但结果也并非绝对如此。

有着某种有限度的可能性，即这只表出了差错，而铅笔的随意插入正巧使它得到了所需要的调整。

然而这种结果是太超出必然了。

有待解决的问题是：为什么？回答是不言而喻的：在手表下隐藏着一
X
的目的而言，其意义在于普遍的观察，当突变频率通过X 射线或其他方式提高了时，几乎所有的突变对有机体都是有害的，而且大多数损害都能在这种有机体完全形成之前把它杀死。

换句话说，和表一样，一种被迫在它的组织里承受一种任意的变化的活的有机物，几乎肯定是要受到损害，而不是得到改善。

在这两个例子中，解释是一致的——
大量的R＆D。

实际上，在每一种生物出来之前都有着大约2－3亿年的R＆D。

在这期间，一大批新的个体生命产生了，在每一个情况下都足以提出尝试某些随机的基因变化适应性的机会。

如果这种变化危害了有机体的生存能力，它就可能在这种变化传给其后代之前，就杀死了这个有机体。

用这种方法，人类逐渐积累起一个复杂的，由可以相互共处的各个部分组成的组织；那些不能与整体共存的可能的安排，
些可能有的蛋白质的很多种，一旦在一些特殊的生物体中形成，就会发现是有害的，并通过这个实验室的失败而被摒弃。

以同样的方式，活细胞会合成具有偶数（即4、6、8等个碳）个碳的碳链的脂肪酸（一种含有多种长度的碳链的有机分子），而没有单数个碳的碳链长度的脂肪酸。

这说明，后者一旦被试验，就会发现是不符合标准的。

简言之，包含有附属的氮和氧原子的有机化合物，在生物中是奇少的。

这就
警告我们，这种类型的人工物质的介入是很危险的。

情况确实如此，因为这种物质通常都是有毒的，而且常常是致癌物质。

以滴滴涕在自然界里到处可以被发现这个事实为依据，我认为，在一些地方，于过去的某一时间里，一些不幸的细胞已合成了这个分子，——并且死了。

有关生命体系的化学上的各种显着的事实是，因为每一种有机物质都是由一种
恰就是我们一直在用合成洗涤剂、杀虫剂和除草剂所做的那些事情。

这些常常是灾难性的结果给“自然界懂得的是最好的”一个强大的佐证。

生态学的第四个法则：没有免费的午餐。

根据我的经验，这个思想证明在阐述各种环境问题上是那样有用，以致于我把它从其渊源——经济学中借过来了。

这个法则来源于一个经济学家们喜欢讲的故事。

一个富有的石油大王认为他的新的财产需要经济科学来指导。

因此，他命令他的顾问们制出一套多卷本的包含有一切经济学智慧的书来，违者处死。

当这部巨着奉献上来时，石油大王却不耐烦去看它，他发出一道命令——把所有的经济学知识缩减成
然而，很难忽略一个令人难堪的事实，即最后的，从所有这些中间概括出来的观点——生态学上的四个法则——都是已经被很多不具备任何科学分析或者专业思
想的人所广泛掌握了的思想。

在沃尔特·惠特曼的诗歌中，关于所有的生命都被交织在其内的复杂的网络，以及人在其中的地位，是曾经非常清晰而美妙地被描述过的。

大量有关环境的自然特征和栖息在其中的生物之间的相互作用，都可以从《白鲸》中得知。

马克·吐温不仅有着惊人的关于美国密西西比河以西的环境特点的渊博的知识，而且对科学脱离于生活现实的情况有着相当尖锐的批评。

作为一个批评家，利奥·马克思提醒我们：“任何熟悉美国经典作家（我想到了柯柏、爱默生、梭罗、梅里维尔、惠特曼、以及马克·吐温）的人，都可能对我们近来所知道的被叫做生态学的
是“
是阐明那种简单的结论的最重要的价值，这个已经从与自然界相联系的具有观察能力的人类中出现的结论，具有一种科学的事实和原则的生态学上的可靠基础。

因此，这些与科学紧密相关的思想就成为修补由环境危机所加给自然的各种损坏的工具。

在瓦尔登湖周围的丛林里，或者在密西西比河畔，大部分需要了解的自然的资料，都可以从个人的经验中取得。

但是，在核弹、烟尘、以及污水的世界里，要认识环境就需要求助于科学家。