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什么决定了生物多样性？ 陆地和海洋中存在着无数的植物、动物和微生物。他们使这个世界变的完美：将阳光转化为能量，供给其它生物，并使碳和氮在无机和有机两种形式之间转化，改变着地球的景观。在一些地方和一些群落中，存在着成百上千的物种，然而在其它地方和群落中，只有很少的物种存在。例如，比起高纬度地区，热带是一个物种的天堂。生物学家试图阐明这其中的原因。环境和生物的相互作用，生物之间的关系在增加或者降低生物多样性方面起了关键作用。人类的干扰，捕食者－猎物之间的关系和其它的食物链上的关系也起到了一定作用。但是，这些因素和其它的力量到底如何共同作用形成了多样性？这至今是个迷。这是一个挑战，因为我们缺少最基本的数据。例如，我们至今不知道地球上到底存在多少植物和动物。研究者甚至还不能开始预测微生物的种类和数目。研究进化的科学家也缺少一个标准的时间尺度，因为进化的发生会从几天持续到几百万年。而且，同一个物种内的变化会跟两个相近物种之间的变化几乎相同。我们也不清楚什么样的基因变化会导致一个新物种的产生，基因对物种形成的真正影响到底是什么。揭示多样性形成的原因需要全面的跨学科的合作，包括古生物学的提示，实地的考察，实验室的工作，基因组的比较和有效的数据分析。一些大的项目，比如联合国千年计划和世界范围内海洋微生物基因的鉴定，将增加基础的数据，但这些是远远不够的。预测一个物种如何分裂成两个物种的模型将会有一定的帮助。一个研究基因在发育进化中作用的新学科——“进化发育生物学”（evolutionary developmental biology，evo-devo）出现。所有的这些努力，在阐明生命的历史上仍有一段很远的路要走。古生物学家已经在跟踪许多物种过去一千年内分布和聚集方面取得了一些成果。他们发现，地理分布在物种形成中起了重要作用。进一步的研究将继续揭示大范围的物种分布模式，这或许将对阐明大灭绝的原因和研究这些灾难对新物种的进化的作用带来希望。通过对植物和动物的实地考察，研究者已经知道生境（habitat）能够以加速或减慢物种形成的方式影响表型和行为——尤其是性选择。进化生物学家也发现物种形成过程会中断，例如，当分离的种群重新结合时，基因组会被匀质化（否则就会分化）。分子水平的力量，例如低的突变速率或者减数分裂的驱动——这些情况下特定的等位基因更可能从亲代传到子代——影响了物种形成的速率。在一些情况下，一个生态系统内的多样性会发生变化：生态系统的边缘的物种多样性有时比中部更低。对不同的生物群体，这些因素如何以不同的方式相互作用？进化生物学家的研究才刚刚开始。任务是严峻的：阐明多样性形成的原因对理解地球上正在发生的物种灭绝的本质和找到缓解的手段有非常重要的作用。 
人类经过漫长的奋斗历程，在改造自然和发展经济方面建树了辉煌的业绩;与此同时，由于工业化过程中的处置失当，不合理地开发利用自然资源，以致造成了全球化的环境污染和生态破坏，对人类的生存和发展构成了严重的威胁。目前，世界范围内的环境压力有增无减，环境危机日益严重。初中生正处在掌握环境知识、养成良好环境习惯的重要时期，他们环保素质的高低对今后的生态环境有直接影响，因此在初中生物教学中加强环境教育十分重要。笔者结合自己的教学实际，就生物教学中如何加强环境教育谈点粗浅的体会。 立足课本以“纲”为纲，以“本”为本，是义务教育的基本要求和中心目标，也是对学生进行环境教育的前提和基础。在生物教学中，应对散见于各章节中的生态环境知识及“生物与环境”一章给予充分的重视，从内涵和外延两个方面分析基本概念，点拨指导训练学生说概念、比较概念、识记概念和运用概念;运用示意图和典型实例引导学生认识生物形态结构与功能之间、生活习性与环境之间以及生物与生物之间的关系，使学生逐步树立起生物与环境相适应的科学观点;通过识记、理解、综合应用及实际操作，培养学生对环境问题的兴趣，并训练其观察能力、记忆能力和想像思维能力，培养学生客观求实、崇高理性、崇尚实验的科学精神，最终达到“课本奠基”的目标。略加延伸生物教材内容十分丰富，但受学时及篇幅限制，有关生态环境方面的内容叙述往往十分简约，教学中如果“照本宣科”就难以达到预期目的;相反若在教学中对有关叙述略加延伸，会取得较好效果。 如在讲授“光合作用的意义”时，可对光合作用吸收二氧化碳放出氧气作如下延伸:通常1公顷的阔叶林，在生长季节，每天可吸收1000kg二氧化碳，释放750kg氧气，如果以成人每天呼吸需要消耗0 75kg氧气，排出0 9kg二氧化碳计算，城市居民每人平均有10m2的林木面积，就能得到充足的氧气供应，并足以消除二氧化碳的危害。 又如对“青蛙捕食”可作如下延伸:据测定，1只泽蛙1天可食虫266只，如按每天平均吃虫量50只统计，每亩稻田有1000只泽蛙，每天可消灭二化螟、三化螟等害虫达5万多只。延伸是对教材叙述的“展开”或“例说”，恰当运用可使生态环境知识进一步具体化、直观化，生动有趣味，学生喜闻乐见，但在运用中不可“画蛇添足”或“本末倒置”。适当引入教学中，一些抽象或复杂的环境问题初中生不易接受，成为教学的难点，还有一些比较重要的环境知识点比较隐蔽，容易被忽视，成为教学的“盲点”。将课外一些环境知识适当引入，可帮助学生理解难点，重视“盲点”，并能激发学生的学习兴趣，开扩视野，丰富知识。如在讲授“合理灌溉”时，为教育学生节约用水，可引入:农业灌溉用水量很大，据在华北地区调查，种1亩蔬菜大约需水5×104kg～5×104kg，每亩小麦需水4×104kg～5×104kg，1亩棉花需水5×104kg～5×104kg。灌溉应采取“滴灌”或“喷灌”，不应采取“大水漫灌”，以免造成浪费。 又如讲授“呼吸卫生”时可引入:一个成人每天通过鼻子呼吸新鲜空气大约2万多次，吸入空气量达15m3～20m3，约为每天所需食物和饮水重量的10倍，如果吸入的空气不清洁或含有有毒成分，对人体健康危害极大。在讲述人口问题时，可引入:地球上的食物充其量只能养活80亿人。我国科学家根据对国土资源、人口增长、生活资料增长和就业等问题的分析，认为我国适度人口总数为6 5亿～7亿，按照这个目标，我国现有人口已超出5亿，因此必须严格控制人口的自然增长，实行计划生育。 适当引入是对教材环境知识的丰富和补充，应防止牵强附会或引入过多，加重学生的学习负担。专题讲座教材具有一定的稳定性和滞后性，而环境问题却每日每时地在世界范围内发生着，为了引起学生对环境热点问题的关注，可以适时对学生进行专题讲座。如结合环境纪念日进行专题讲座。在植树节(3月12日)、水日(3月22日)、地球日(4月22日)、环境日(6月5日)、人口日(6月11日)、荒漠化日(6月17日)、土地日(6月25日)、清洁地球日(9月第三个周末)、世界粮食日(11月16日)举行相应的专题讲座;也可结合教材内容进行讲座，如在讲过“探索生物的奥秘”后可以“当今世界面临的四大问题”为专题进行讲座;在讲过“预防食物中毒”后可以“食物污染”为专题进行讲座;也可结合突发的重大生态事件进行专题讲座，如1998年七八月份我国发生了百年不遇的特大洪水，可及时向学生作“生态平衡不容破坏”的专题讲座。 积极实践根据教学内容，组织学生调查城镇或居民点的环境状况，观察小型冶炼厂、葡萄酒厂等企业污水的排放量及注入河流后引起河段的变化，观察生活垃圾随处堆放对水质、周围空气的污染及蚊蝇的可怕孳生等，组织学生清理“白色污染”、调查化肥农药农膜的使用情况等，指导学生课外阅读《寂静的春天》《环境保护》等科普读物，学用结合，提高实践的科学性和预见性。实践活动锻炼了学生的观察能力和动脑动手能力，使学生进一步明确环境污染的普遍性和严重性，从而激发他们的责任感和使命感，并为良好环境素质的养成打下坚实的基础。
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