十一、生物界的食物链和食物网——动物与植物、动物之间的联系

动物和植物之间的关系，除了在进化起源上有渊源联系之外（见前一篇），最主要、最现实的是各种动物和植物之间的一系列“吃”与“被吃”的关系。它们通过这种捕食关系而互相联系起来。这在生态学上被称为食物链。食物链最简单、最直白的说法就是“大鱼吃小鱼，小鱼吃小虾，小虾吃泥巴”。

什么是动物呢?说到动物，顾名思义，首先与“运动”有联系。即使是很小的小朋友也能说出几种动物，如天上飞的鸟，地上爬的虫，水里游的鱼等等。总之，动物都是会动的。这样说对吗? 对，但也不全对。所谓动物，还与它们的身体外部形态和内部构造有联系。动物是指多细胞生命体中的一个大类群，又称为动物界。自然界的动物是一个大家族，可根据它们的形态、构造、胚胎发育和生活习性等特点再细分开来。总的分类包括脊椎和无脊椎动物两大类。我们可以通过观察不同动物身体内有无脊椎的情况，将所有的动物分为脊椎动物和无脊椎动物；还可根据动物是水生或陆生，将它们继续分为水生动物和陆生动物等。

动物一般是以植物、动物或微生物为食料。这种特殊的联系性使得动物与植物明显地区别开。动物具有与植物不同的形态结构和生理功能，进行摄食、消化、吸收、呼吸等繁殖生命的运动行为。例如，狼吃野兔，野兔吃青草，青草是植物，狼和野兔都是动物；再比如，前面说的“大鱼吃小鱼，小鱼吃小虾，小虾吃泥巴”，实际上小虾吃的是浮游植物和浮游动物。这些鱼和虾也都是动物。

生态系统中的生物种类繁多，并且在生态系统中分别扮演着不同角色，根据它们在能量和物质运动中所起的作用而联系起来，可以归纳为植物——生产者、动物——消费者、微生物——分解者三类。动物、植物之间的食物链分为捕食食物链、腐食食物链(碎食食物链)和寄生食物链。（1）捕食性食物链是以弱小动物、植物为基础，前者捕食后者，如狼一野兔一青草；（2）碎食性食物链指以碎食物为基础形成的食物链，如食鱼的鸟类一鱼一虾一树叶碎片及小藻类；（3)寄生性食物链以大动物为基础，小动物寄生到大动物上形成的食物链。如原生动物一跳蚤细菌--哺乳类等。

把食物链和无机自然界联系起来的“生产者”主要是绿色植物。它们是用无机物制造营养物质的自养生物，从环境中得到二氧化碳和水，在太阳光能或化学能的作用下合成碳水化合物。这种功能就是光合作用。太阳辐射的能量只有通过生产者，才能不断的输入到生态系统中，转化为生物化学能量。

消费者是指那些以其他生物或有机物为食的动物，它们直接或间接以植物为食。根据食性不同，可以区分为食草动物和食肉动物两大类。食草动物吞食植物而得到自己需要的食物和能量，这一类动物如一些昆虫、鼠类、野猪一直到大象。食草动物又可被食肉动物所捕食，如瓢虫以蚜虫为食，黄鼠狼吃鼠类等。这样，瓢虫和黄鼠狼等又可称为第一级食肉者；又有一些捕食小型食肉动物的大型食肉动物如狐狸、狼、蛇等，称为第二级食肉者；又有以第二级食肉动物为食物的如狮、虎、豹、鹰、鹫等猛兽猛禽，就是第三级食肉者。

寄生生物是特殊的消费者，根据食性可看作是草食动物或肉食动物。杂食类消费者是介于食草性动物和食肉性动物之间的类型，既吃植物，又吃动物，如鲤鱼、熊等。人的食物也属于杂食性。这些不同等级的消费者从不同的生物中得到食物。很多动物不只是从一个营养级的生物中得到食物，如第三级食肉者不仅捕食第二级食肉者，同样也捕食第一级食肉者和食草者。所以各个营养级之间的联系是肯定的，但其界限不一定是明显的。

食物链中很重要的一环是“分解者”，它们也是异养生物，主要是各种细菌和真菌，也包括某些原生动物及腐食性动物如食枯木的甲虫、白蚁，以及蚯蚓和一些软体动物等。它们把复杂的动植物残体分解为简单的化合物，最后分解成无机物归还到环境中去，被生产者再利用，所以分解者又可称为还原者。它们在物质循环和能量转移中具有特殊重要的意义，是食物链中不可或缺的一环。

生活在大自然中的动物们要获得食物，就必须具备各种捕猎技巧。所有动物，不管是水里游的、地上跑的还是空中飞的，不管是食肉的还是食草的，都需要捕食。惟其如此动物们才能得以维持正常的生存。在寻求食物的过程中，它们也掌握了各种技巧和捷径。 一般来说，强大的动物依靠自身特殊的身体构造，能很容易地捕获到猎物。无毒的大蟒蛇对付猎物的方法是用身体将它们紧紧缠住，使它们窒息而死；雕是一种凶猛的飞禽，它长着强有力的翅膀和又尖又长的爪子。而在险中求生的动物则靠学习积累下丰富的捕猎经验，进化出来的技巧，用自己的智慧换来美味佳肴。蛙类的舌头肥厚多肉，尖端分叉，并有丰富的黏液，遇到食物时舌尖突然翻出，粘住食物，卷入口中。真是各有各的“绝招” 。

我们可能觉得兔子吃草是天经地义，而狼吃兔子则很残酷。其实这是人类的偏见。食物链中的任何一环过度发达，初看起来也许是好事，其最终结果却可能是坏事。就以“狼—兔子—青草”这一链条来说，青草茂盛了看来是好事，但养活的兔子太多了，青草还是不够吃。而狼吃兔子，不仅满足了自己种群生存的需要，而且使得兔子不会无限制地繁殖，就避免了青草被过度消费以至不够吃的问题。狼吃掉了比较羸弱、反应迟钝、跑得慢的兔子，强壮的、反应敏捷、跑得快的兔子保留下来了，有利于兔子种群的健康发展。它们三者之间就是这样联系起来，形成互相制约、自然平衡的关系。还比如，池塘中的藻类是水蚤的食物，水蚤又是鱼类的食物，鱼类又是人类和水鸟的食物。于是，藻类一水蚤一鱼类一人或水鸟之间也便形成了一种食物链。其它的食物链也是大体一样的关系。

有毒害的物质在食物链中是怎样传递的呢？如果一种有毒物质被食物链的低级部分吸收，如被草吸收，虽然浓度很低，不影响草的生长；但兔子吃草后有毒物质很难排泄，会逐渐在它体内积累；鹰如果吃了含毒素的兔子，有毒物质会在鹰体内进一步积累。因此食物链有累积和放大的效应。美国国鸟白头鹰之所以面临灭绝，并不是被人捕杀，而是因为有害化学物质如DDT逐步在其体内积累，导致生下的蛋皆是软壳，无法孵化，不能延续后代。我们人类如果为防治病虫害而没有节制、过多过滥地施用农药，最后受到伤害的就是人类自己。

食物链一词是英国动物学家埃尔顿(C.S.Eiton)于1927年首次提出的，说的是一种食物路径，它以生物种群为单位，联系起生态系统中的不同物种。贮存于有机物中的能量和营养在不同生物间层层传递。生物之间实际的取食和被食关系并不像食物链所表达的那么单线条。比如食虫鸟不仅捕食瓢虫，还捕食蝶蛾等动物，而食虫鸟本身也不仅被鹰隼捕食，蛋卵也常常成为鼠类或其他动物的食物。可见，在生态系统中的生物成分之间、各种食物链之间又存在着相互交织，或直接或间接、错综复杂的普遍联系，这种联系就形成一张张无形的网，这就是食物网。

一个复杂的食物网是使生态系统保持稳定的重要条件。当一个生态系统的食物网非常简单的时候，任何外力或环境的改变都可能引起这个生态系统发生剧烈的波动。食物网越复杂，生态系统抵抗外力干扰的能力就越强。假如在一个岛屿上只生长着草、野兔和狼。在这种情况下野兔一旦消失，狼就会饿死。如果除了野兔以外还有其他的食草动物如牛或羊，那么野兔消失对狼的影响就不会那么大。反过来说，如果狼首先绝灭，野兔的数量就会因失去控制而急剧增加，草就会遭到过度啃食，结果野兔和草的数量都会大大下降，甚至会同归于尽。如果除了狼以外还有另一种肉食动物存在，那么狼一旦绝灭，这种肉食动物就会增加对野兔的捕食压力而不致使兔群发展得过大，从而能够防止生态系统的崩溃。在具有复杂食物网的生态系统中，一般不会由于一种生物的消失而引起整个生态系统的失调，但是任何一种生物的灭绝都会在不同程度上使生态系统的稳定性下降。

人类是生态系统中最高级的消费者，他们不仅以植物为食，而且又是多级的食肉者。人类不仅靠灵巧的双手，更主要靠聪明的大脑来获得食物。人类能够制造工具、机器甚至武器来获得食物，通过工具和机器来改造食物如烧烤、烹调、加工食物，甚至能够创造食物。另一方面，人类还可以利用这些优势来过度地采摘植物、捕杀以至残害动物，占有以至破坏它们的生存环境，甚而至于造成动植物种的灭绝。人类如果不能清醒地了解认识大自然中食物链和食物网的规律，不能自觉自律地规范和限制自己错误的乱伐滥杀行为，最后导致人类走向灭绝的不是别的什么动物，很可能就是人类自己。我们一定要防止和避免这种悲惨局面的发生。

注：参见田雨主编《动物的故事》，安徽科学技术出版社。

2019年1月10日