什麼是生態學
「愛因斯坦曾經預言，一旦蜂群消失，人類只能再生存四年」
人類的總數約有60億，但是人類並非是地球上唯一的物種，和我們一同居住在此的，還有其他數十億的動、植物和單細胞生物。人類的生存和這些物種息息相關，但是我們卻討厭和他們一起分享地球資源。愛因斯坦曾經預言，當蜂群消失之後，人類將只剩下四年的壽命。他的見解很有道理。如果沒有蜂群，就不能傳播花粉，植物就會面臨絕種的危機，而且所有仰賴植物維生的動物都會受到影響，這其中也包含我們人類……
所有的生物包括人類，不但彼此關係緊密，也和大自然建立起複雜的互存關係。我們可以從食物鏈中或是自然界的營養循環裡，發現他們相互依賴維生，靠著物種間數量對數量的制衡，達到一個相安互存的境界。這些緊密的依附關係，使得生物所需的基本元素，得以在物種間或環境裡，不斷地來回循環交換。這樣的生物地球化學循環持續不斷的，而且隨處可見，人類也是其中重要的一環。
自然界中的碳循環便是以這樣的方式進行著。首先，植物經由光合作用，將空氣中的二氧化碳，轉化為有利自己生長的營養；接著，二氧化碳轉變成植物體內的有機物，進到動物或是人類的口中，被消化成其體內的肌肉組織；等到動物身體被分解時，二氧化碳又再次回到土地或大氣中。植物行光合作用的同時，也會釋放出生物所需的氧氣。而當生物進行勞動而流下汗水，其中的水分子，也相同於大氣、河流、泥土及水果中的。這些分子同時存在於我們的大腦，和那些早已絕種的恐龍身上。因此，被我們稱為「生態學」的科學研究，其實就是在探討這些問題。
人類和動物的區別，是在於人類會思考，能夠了解物種間相互依存的關係，並且知道如何藉由此種關係，維持生命的延續。就如同科學家阿貝˙賈卡爾（Albert Jacquard）所說，人類的獨特在於：「意識到自己可以改變明天」。
資料來源 : 聯合國千年生態系統評估（Evaluation des écosystèmes pour le millénaire，MEA）
參考網址 ：www.millenniumassessment.org
本篇附圖為位於圭亞那（Guyane）卡烏山區（la montagne de Kaw）中的風鈴木（北緯4°30′，西經52°00′）
神奇的地球
「地球磁場阻擋了致命的宇宙射線；而臭氧層吸收了光線中的紫外線，並將它轉換成熱能」
地球生命的誕生是如此神奇而偉大！我們可以從以下的數據得知。事實上，宇宙的形成大約在140億年前，哺乳類動物的誕生，則是在2億年前，而人類出現至今則約為20萬年。即便今日，我們仍然不相信宇宙他處存在著生命，不過自1995年開始，人類陸續發現許多太陽系以外的行星，因此我們開始假設，人類在宇宙間並不孤單。
生命形成的過程並不容易，需要種種有利的條件才能完成，首先是太陽的誕生。我們的太陽在45億年前形成，有八顆大行星圍繞在側，其中的金星比地球稍靠近太陽，，卻讓它的溫度高得活似一個大融爐；火星僅在地球後方，離太陽遠些，但溫度卻極低，地表下都是冰層。我們居住的地球，因為位置適中，所以有幸成為孕育生命的最佳所在。
利於生命形成的條件並非只有這項，相反地，地球還有許多特點幫助了生命的孕育。事實上，地球因為巨大的質量產生了地心引力；內部高溫的液態鐵圍繞地核中心旋轉，使得地球產生磁場屏障，阻擋了來自宇宙致命的帶電粒子流；而大氣中的臭氧層，也隔絕了光線中的紫外線以及外來隕石的撞擊。最後是水的生成，讓生命的起源有了契機。生命之所以能夠形成，都該歸功於這些環境條件，尤其是那源源不絕的光能。環境必須穩定，生命才得以延續，也才能從最原始的型態，進化成現在我們所熟悉的樣貌，而這整個生命演進的過程，整整花了38億年的時間。
但是，身為萬物之靈的人類，卻常常僅著眼於自己的利益。我們只希望從環境中獲得更多對自身及族群的好處，而只把眼光放在數十年後，或是自己身處的國家上。其實，我們應該要將眼光放得更遠、更廣，否則，我們如何得知必須愛護我們的環境呢？我們怎麼會去珍惜有限且珍貴的資源呢？又怎麼留給後代子孫一個完好的地球呢？
資料來源 : 聯合國千年生態系統評估（Evaluation des écosystèmes pour le millénaire，MEA）
參考網址 ：www.millenniumassessment.org
本篇附圖為歐姆塞隆湖（Lac Holmsarlon）（北緯63°51′，西經19°53′）
地球的地質
「大部分的礦產，都是在數十億年前，經過地球如太陽般核融合後所形成的」
我們居住的環境稱為生物圈。生物圈其實就是生物生存的範圍，同時也是自然景觀分布的空間。它只有地表薄薄一層，我們可以將它與蘋果上頭那層紅色果皮相比。不過，地球這顆大蘋果，從裡到外，地質活動都十分活躍，她無時無刻都在改變，也因此我們能發現很多不同的地貌變化…
地殼歷時數十億年的活動，造成地表上大陸板塊的漂移，最後形成今日我們所認識的大陸分布。這些板塊活動，常伴隨著火山爆發或是地震，嚴重危害到人類的建設。不過，直到今日，我們仍無法清楚知道數十億年來所有的地質活動，包括山脈的生成、板塊移動造就海洋，或是大陸漂移等。
即便如此，藉由觀察地質，我們仍可以發現昔日地球的一舉一動，不論是水蝕地形，或是風蝕地形，都可以成為讓我們學習的地質課程。美國科羅拉多河大峽谷，正是一個最好的例子。大峽谷最古老的地層，位於沿岸峭壁的最下方，這些地層形成的年代，可以追溯至20億年前，透過對它們的觀察，我們知道這個區域在遠古時代曾被海洋多次覆蓋。
此外，地球富含礦產，這些礦產形成的年代更為久遠，多數是在數十億年前，經過地球如太陽般核融合後所逐漸生成的。當時，地球還只是一大堆氣體和微粒，在慢慢地聚集與物理作用下，這些塵雲變成了種種的礦石。經過45億年，地球的地質變得十分肥沃，並且富含生物生存所需的種種元素和礦物。
但是，為了開採這些礦產資源，人類不惜在地表上大肆開挖，甚至還使用炸藥。然而這些礦產並非取之不盡，用之不竭，因此，我們更應該學會精打細算，節制取用這些資源。
資料來源 : 聯合國千年生態系統評估（Evaluation des écosystèmes pour le millénaire，MEA）
參考網址 ：www.millenniumassessment.org
本篇附圖為毗鄰冰島米達冰川的麥里菲爾（Maelifell）火山（北緯63°51′，西經19°13′）
大氣
「空氣中60％至70％的氧氣都來自於海洋，因此我們稱海洋為『地球之肺』」
地球上的生命，從開始形成一直到現在，都對大氣有著極大的影響。在40多億年前，大氣中缺乏氧氣，只有大量的溫室氣體，水氣占了85％，而二氧化碳也有10％到15％的含量（目前空氣中的二氧化碳含量只有0.03%）。這樣的情況，一直持續到藍藻的生成才逐漸改變。藍藻是遠古海洋中最原始的生物，它吸收陽光行光合作用，並將二氧化碳及水轉換成有機物質。透過這樣的生物作用，大氣中的含氧量越來越高，終於達到現在21％的含量（空氣中的含氧量多半穩定，較少變化）。
今日，海洋中的浮游植物，和藍藻一樣扮演起氧氣製造者的角色，它們藉由光合作用，儲存二氧化碳，並將氧氣釋放到空中。總體來說，空氣中的氧氣有60％至70％都是來自浮游植物，它們的重要性遠勝於陸地上的森林，因此，我們才會稱海洋為「地球之肺」。
但在數十年前，人類便成為影響大氣最重要的生物，因為人類的工業活動，排放了許多有害的物質，使得大氣中的臭氧層受損。臭氧可以說是光合作用的產物，因為它是由氧氣及氧分子所組成。它形成的目的在於隔絕陽光中強烈且有害的射線，而由於智利南部及澳洲上空的臭氧層破洞，使得今日人們罹患眼疾和皮膚癌的機率漸漸攀升。因此，1987年時，人們制定了《蒙特婁公約》，限制全球工業排放損害臭氧層的有毒氣體，希望臭氧層停止繼續破洞，讓生物免受紫外線的威脅。所以簽署這項公約，實在是明智之舉！
然而，至今仍有大量的溫室氣體不斷地排向空中，它們不僅導致氣候暖化，也威脅了生態系統的平衡。要知道，適合生物生存的大氣，是不能被任意改變組成分子的，人類和其他的物種都應該齊心齊力，並藉著植物的幫助，維護一個適合生存的空氣品質。
資料來源：美國太空總署之臭氧資源網站
參考網址 : www.nasa.gov/vision/earth/environment/ozone_resource_page.html
本篇附圖為漲潮的白色天堂海岸（Plage de Whitehaven）（南緯20°17′，東經148°59′）
物種間的相似度及相歧性
「人類和黑猩猩有99％的相似度，和果蠅有40％的親屬關係，就連跟海膽也有70％的基因吻合！」
地球上的物種繁不及載，生物學家推算，全球大約有500萬至1億種不同的生物，目前現存的物種，只有極少部分是早在遠古時期就已存在。從植物到動物，從細菌到黴菌，不論是什麼生物，都是由生命最原始的狀態進化到現在的模樣，整個演變過程整整耗費38億年。他們遍布各地，不論是陸地還是空氣；他們體積有大有小，不論是微米還是數十公尺。每年，科學家都會嘗試從各種不同的物種中，找出基因上的親屬性，因此，我們發現人類和黑猩猩的相似度高達99％，就連果蠅也和我們有40％的親屬關係，而連那既沒頭也沒手腳的海膽，也與人類有70％的基因吻合！
這樣的基因相似現象不足為奇，因為生物都是由相同的基本分子所構成。這說明了為何某個物種能夠靠另一個物種維生，因為前者分解了後者的分子結構，並將它以屬於自己的方式重新組合。
此外，我們還可以從下面這個例子中，了解人類是如何利用物種間的相似性。嗎啡，這項常被使用在減輕疼痛的藥物，是從鮮豔的罌粟花中提煉出來的，它能讓人感到極大的快感，同時也會造成我們的腸胃不適。這些生理上的反應，都是因為人類體內有著和罌粟一樣會製造嗎啡成分的細胞分子，而其他的細胞也會意識到嗎啡的存在，才使得嗎啡可以對人體產生作用。
今日許多的藥物，皆是按此原理從植物體內提煉而出，例如阿斯匹靈，便是萃取自柳樹；或者由盛產於馬達加斯加的長春花中，獲取富含抗癌因子的長春鹼。全球總計有80％的人，都是透過植物來治療他們的疾病。
資料來源 : 聯合國千年生態系統評估（Evaluation des écosystèmes pour le millénaire，MEA）
參考網址 ：www.millenniumassessment.org
本篇附圖為美國懷俄明州黃石國家公園的大稜鏡溫泉（source chaude du Grand Prismatic）（北緯44°31′，西經110°50′）
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