自然选择的魅力

地球上目前几乎所有的物种都是自然选择的优胜者。

自然选择就像一双有力的、无形的手做着人类最喜欢干的事情 — 分类和排序。只是人类太粗心了，到目前为止还没能看懂/看透大自然。

植物的功能性状在很大程度上是由环境决定的。比如，比叶面积(Specific Leaf Area, SLA)反映了植物对养分资源的获取能力，而树高则反映了对光资源的竞争能力。前者是叶片进行光合作用时与环境协同进化的产物，而树木的高度直接由光热和水分资源决定。在植物生理生态学 & 生态学领域，这两个性状的重要性不言而喻。

那么，经过千百万年的进化，植物的功能性状是如何影响其功能的呢？

近期，西班牙的Gross和Maestre等基于干旱植被的功能性状，如上文提到的比叶面积和植株高度，发现目前它们的状态已经可使生态系统组合式的多功能总量(Multifunctionality，或多功能性)达到最大值。相关研究论文“Functional trait diversity maximizes ecosystem multifunctionality”已经发表在Nature Ecology & Evolution（doi: 10.1038/s41559-017-0132）上。

可见，自然选择的力量到底有多强！我们现在的生态系统功能已经是最优化的了，这点与植被的最大化水分利用效率不谋而合（Eagleson’s theory of ecological optimality）。

这个研究对我们有什么启发呢？

首先对于林业：既然我们的生态系统已经是自然选择的最优产物，那么我们人类还自负地去调节和想方设法提高生态系统的功能不是不多此一举了？对于一个自然状态的森林，它的服务功能已经很好了。对不同时期和环境的森林，它们的功能都是最优化了的。

农业：有不少科学家（特别是分子生物学家）总是想着通过转基因的方式提高植物或叶片水平的光合作用，以此达到增加产量的目的，但到目前为止大部分都是失败的，即使发表了很多高质量的文章和一堆的Nature/Science。我们应该反思，这个研究方向是不是错误的？既然自然选择已经能够使光合、水分利用效率最优，那么，人类的基因工程改造也就是没有价值的！因此，我们需要通过其它的方式来提高粮食产量，如现时比较流行的农业生态学（Agroecology, Sustainable agriculture）和森林农场（Forest farm），这些通过植物的自然组合或群落构建方式提高产量的方式才是长久之道！