2024年5月15日 星期三

自然反撲的那一刻——未來世界的人類處境






許多科幻電影例如「銀翼殺手2049」(Blade Runner 2049)、「星際效應」(Interstellar)、「瘋狂麥斯:憤怒道」(Mad Max: Fury Road),都展現共同的主題:地球上資源枯竭、生態崩潰、污染嚴重和極端氣候肆虐。每位觀眾無疑都認為這是銀幕上的虛構劇情,而非未來真實世界。

有趣的是,人類自工業革命以來便開始想像各種科幻場景。畢竟在那之前的幾千年,人類的主要變革多半源於政治或經濟問題,至於科技則進步緩慢。在中古世紀,即使歷經好幾世代,人們的生活也鮮有巨變。現在,既然我們擁有的知識足以預見人類的未來,該如何善加利用這項能力呢?

美國生態學家和演化生物學家唐恩(Rob Dunn)在《未來自然史:生物法則所揭示的人類命運》A Nature History Of The Future: What the Laws of Biology Tell Us About the Destiny of the Human Species)中,就提醒我們應該思考地球未來生態。




現在能改善的,是未來的自然環境

環保主義常提出的口號是「拯救地球」,但從學術角度來看這個觀點是錯誤的。我們所謂的「環境破壞」對於經歷了幾十億年歷史的地球而言,不過是非常輕微的刮痕;我們真正破壞的,是原本人類在未來適合居住的自然環境。

生物學雖然與數理化科學不同,就少有明確的定律,然而有一條在生物學上無法否認的定律,就是所有的物種最終邁向滅絕。我們自認萬物之靈,能適應地球上廣泛的生態環境,但根據巨量資料(又稱大數據),唐恩指出人類過去適應的生態範圍正逐漸萎靡。曾有人煙的草原和沙漠,如今渺無生機。如果我們無法謙卑,積極了解更多生態演化的脈絡,並在爬梳出的自然法則下謹慎生活,反而是持續以「馴服」的心態對待自然,我們將自食惡果。地球的環境和其他生物則將繼續其演化之路。

唐恩提到老家發生的一場大洪水。當地居民過去試圖透過建造大壩來控制密西西比河,以取得更多可用土地。然而當大壩潰堤時,便引發了規模更大、破壞性更強的洪水。這讓我想起2015年普立茲獎非小說類得主寇伯特(Elizabeth Kolbert)在《在大滅絕來臨前:人類如何應對自然災難?》Under a White Sky)中探討的主題:人類試圖解決自己造成的環境問題,往往落入沒有希望的惡性循環。

除了本書,唐恩之前的兩本著作《我們的身體,想念野蠻的自然:人體的原始記憶與演化》The Wild Life of Our Bodies: Predators, Parasites, and Partners That Shape Who We Are Today)和《我的野蠻室友:細菌、真菌、節肢動物與人類共同居住的自然史》Never Home Alone: From Microbes to Millipedes, Camel Crickets, and Honeybees, the Natural History of Where We Live)也探討居家環境的微生物如何影響我們的健康。在過去長期的倡導和積極整治下,我們以為家已成為無菌的堡壘,但實際上,我們不僅沒有消滅微生物這個敵人,反而還培養出更新、毒性更強的變種。此外,我們忽視了無所不在的天擇法則。因此在農業上,我們濫用抗生素和各種殺菌劑來保護農作物,卻培養出具有抗藥性的超級細菌和害蟲。在醫療上,我們過度依賴化療藥物對抗癌症,進而篩選出抗藥性極強的癌細胞。

在書裡,唐恩提到美國哈佛大學科學家進行的一項名為「巨皿」(megaplate)的實驗,靈感來自電影「全境擴散」(Contagion)。他們在巨大的培養皿中(尺寸為120公分長、60公分寬、11公釐高),把大腸桿菌放置在無抗生素的兩端,而越往培養皿中央,則洋菜膠所含的抗生素濃度越高。

科學家原本預期大腸桿菌無法橫跨含有高濃度抗生素的洋菜膠而存活;然而,情況並非如此。部份大腸桿菌突變產生抗藥性,並逐漸向培養皿中央擴散。這種突變在抗生素濃度增高的區域邊緣不斷發生,最終使得大腸桿菌佔滿整個培養皿,這過程僅需12天即可完成。科學家對此結果感到震驚,實驗重複多次後的結果始終如一。

越來越精良的天敵

我們以為抗生素是必要之惡,但唐恩談到「逃脫法則」,即當生物逃離其天敵時便能獲益。當人類逃脫細菌這個天敵後,便頻繁使用化學藥劑來控制自然,導致這項法則也發生在細菌身上。舉例來說,我們對水進行氯化處理來消滅大部份細菌,卻導致浴室的蓮蓬頭被耐氯的分枝桿菌所佔據;同樣地,我們創造了溫暖而適合床蝨(臭蟲)生存的居家環境,又試圖用化學藥劑來改善,反而培育出對多種殺蟲劑產生抗藥性的床蝨。

同時,也因為我們改變氣候,原本僅在熱帶或亞熱帶地區活躍的蚊子,逐漸擴散至溫帶地區,牠們攜帶登革熱和黃熱病病毒,使過去未曾發生此類疫情的國家遭受威脅。當我在馬來西亞時,曾受過登革熱的折磨,深知如果再次感染不同型別的病毒可能會導致致命的登革出血熱。因此來台灣後,我仍然保持警惕,但過去我只在夏季時留意,近年發現秋冬季也無法掉以輕心。

然而,我們並非無計可施。唐恩概述我們如何利用生態演化的法則來阻止、減緩病菌和害蟲的繁衍。問題是,我們習慣把人類放在世界的中心,忽略了地球上眾多昆蟲、真菌、細菌、病毒等生物間密切而複雜的相生相剋關係。他的解決方案是尊重生物多樣性,意味著提升我們腸道微生物群系多樣性、農作物多樣性、森林中樹種的多樣性,以及透過科學研究物種多樣性。

連結孤立的都市島嶼,創造生物多樣性

在農田和城市中,我們通常以破壞自然的方式來劃分並安排空間,限制了動植物的遷移。唐恩指出,生態學中的島嶼生物地理學,原本是揭示島嶼大小與物種多樣性之間的關係,如今卻是保育生物學的基石。因為農田和道路所劃分的棲地,形成類似島嶼的存在,所以島嶼生物地理學的規則也可適用,例如建立野生動物廊道,重新連接碎片化的棲地,可能是解決問題的最佳途徑。唐恩曾參與建立連結美國喬治亞州兩大城市——亞特蘭大(Atlanta)和夏洛克(Charlotte)之間的「夏蘭大」(Charlanta)計畫,就是為城市間的野生動物創造廊道,促進物種的流動和多樣性。

而透過加強城市和農田中的生物多樣性,我們不僅能適應不斷變化的環境,還能增強對自然災害的抵抗力,並替未來可能出現的環境變化做準備。我們需要從生態的整體永續出發,思考我們採取的行動和政策。即使,在農業和醫學領域尊重多樣性,仍然會帶來諸多挑戰,畢竟過去我們已經習慣簡化的操作方式。然而今天,我們擁有更多執行的工具,甚至能利用人工智慧(AI)來規劃可行和不斷調整優化的解決方案。

《未來的自然史》從生物學的視角探討了我們與地球的共處之道。唐恩強調人類的行為和決策對環境有深遠影響。只有更加理解並尊重生態演化的法則,才是人類未來存續的關鍵。




【欲閱讀全文或更豐富內容,請參閱〈科學人知識庫〉2024年第264期2月號】

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