本文來源于海潮天下（Marine Biodiversity）

▲空間隔離可以導致基因多樣性潰敗、有害基因負荷（基因載荷）。上圖是美國佛羅里達州的美洲獅種群（The Florida panther）曾因人類開發和道路阻隔，長期被孤立在佛羅里達南部的一小片棲息地中。盡管當地建立了保護區維持其數量，但由于幾十年的完全隔離，該種群在20世紀90年代初衰退到僅剩約26只。長期的近親繁殖導致隱性有害突變大量固定，美洲獅普遍出現了尾部折曲、隱睪癥（雄性繁殖力下降）以及嚴重的先天性心臟缺陷。圖源：FWS

海潮天下·導讀

近日發表在《美國國家科學院院刊》的一篇最新研究，分析了全球4611個物種的龐大數據集，首次系統性地量化了人類活動引起的棲息地破碎化與物種基因多樣性流失之間的滯后效應，揭示了即使在棲息地面積和種群數量完全穩定后，物種仍會長期預支未來演化適應潛力的“隱形債務”這一重大科學事實，打破了傳統生態保護僅關注表面數量的固有盲區，為全球生物多樣性保護政策從“陣地防御”走向“基因流動性維護”提供了關鍵的演化生態學理論依據。

本文約2200字，閱讀約5分鐘

文 | 朱瀟瀟

出品 | 海潮天下

劃定自然保護區是人類最習慣的生態拯救方式。在傳統的認知里，只要把鐵絲網拉起來，禁止砍伐、捕獵，讓某一物種的棲息地面積和種群數量穩在現有水平，這個物種就算暫時安全了。這種基于表面數量和空間面積的邏輯，長期以來都是評估生態系統健康程度的核心指標。但是，美國國家科學院院刊發表的一項最新演化生態學研究，打破了這種樂觀的預設。

由克里斯蒂·穆阿利姆和莫伊塞斯·埃克斯波西托-阿隆索等學者組成的研究團隊，分析了全球陸地和絕大多數海洋區域的4611個物種。數據表明，過去50年來人類活動引起的種群縮減、棲息地破碎化，已經導致這些物種損失了1%~13%的基因多樣性。值得警惕的是，基因多樣性的流失速度與棲息地或數量的減少并不是同步發生的，它存在著明顯的滯后性。

守住了邊界，可物種仍在走向貧瘠

這種時間差意味著，哪怕從今天起全球的棲息地面積停止縮減，種群數量也完全穩定下來，過去半個世紀累積的負面效應依然會像隱形的債務一樣，在未來漫長的歲月里慢慢兌現。

該研究模型預測，在不同的未來發展情景下，即便棲息地得到了完全保護，物種平均仍將面臨6%~45%的基因多樣性跌幅。

（圖文無關）▲上圖：基于保育指標與不同場景預測的全球物種基因多樣性流失評估圖。其中：A圖利用基因組數據校準了29種動植物的短期與中期基因多樣性流失預測值；B圖至E圖則基于紅皮書等指標，展示了4611個物種在不同空間退化場景下的短期及中期基因多樣性流失投影。數據表明，即便在短期數量縮減停止、棲息地得到完全保護的理想狀態下（D圖），物種在中期依然面臨明顯的基因流失；而在高破碎化和高隔離的場景下（C圖、E圖），基因多樣性的衰退將進一步加劇，揭示了人類活動對生物演化潛力造成的長期、滯后性負面影響。論文出處：Mualim, Kristy S., et al.(2026)

把視線從個體的生死放大到整個種群的基因庫，就能理解這個現象。

當一片連綿的森林被公路、農田分割成零散的孤島時，雖然某個區域內的動物數量可能在短期內沒有銳減，但它們已經失去了與遠方同類進行基因交換的機會。近親繁殖的概率隨之增加，群體內的基因異質性開始降低。隨著世代交替，那些原本能用來抵抗新流行病、適應氣候變暖或干旱的獨特基因位點，會在隨機的基因漂變中永久消失。

在分子演化的時間層面上，這種消亡過程是異常緩慢的。在棲息地破壞發生的最初100年里，基因組中中性多樣性的流失往往微弱到難以察覺。而有害突變基因在種群中的累積和固定，所需要的時間更長，通常在棲息地退化開始約200年后才真正顯現出來。

這種時間尺度上的錯位，很容易給當前的生態保護工作帶來盲區。現在看起來依然繁衍興旺的某個物種，其基因庫內部可能已經千瘡百孔，正在預支著未來的適應能力。

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（圖文無關）▲上圖：英國北威爾士地區的城鎮化開發和A55公路建設，將大冠歐螈原本賴以生存的池塘生態系統切割得支離破碎。英國林業研究局通過構建功能性棲息地網絡發現，雖然許多采石場池塘和居民花園內的大冠歐螈數量在短期內得以維持，但池塘之間的物理距離以及中間的高硬化地面極大超出了這種蠑螈的遷移能力。這種長期的空間孤立使絕大多數殘留池塘內的大冠歐螈成為了遺傳學上的“孤島”，其種群內部的基因漂變速度正在加快，對其未來抵抗特定兩棲類流行病的能力構成了致命威脅。上圖是英國大冠歐螈（Great crested newt）。攝影：Rainer Theuer

莫被種群數量增長的“一面之榮”給騙了

這種基因層面的貧瘠，直接決定了物種面對環境劇變時的抗風險能力。歷史數量較小的種群，由于長期缺乏足夠的基因多樣性緩沖，其基因組中往往攜帶了更大比例的有害基因負荷，在未來環境變遷中走向滅絕的風險也成倍增加。

這一發現重新定義了保護生物學的邊界。單純盯著紅皮書上的物種數量和地圖上的綠線遠遠不夠。保護一個物種需要留住它的個體，更需要保持它內部基因的流動性。研究人員建議，未來的生態策略必須超越單純的“陣地防御”，更加注重棲息地之間的生態廊道建設，或者在必要時人工輔助、來促進不同孤立種群間的基因交流。若忽視了基因庫的衰退，那么花費巨大代價守住的可能只是一具失去演化武器、難以面對未來風險的空殼。

本文參考資料
K.S. Mualim,J.P. Spence,C. Wei?,O. Selmoni,M. Lin, & M. Exposito-Alonso, Large future genetic diversity losses are predicted from conservation indicators even with habitat protection, Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 123 (13) e2514371123, https://doi.org/10.1073/pnas.2514371123 (2026).
https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2514371123
https://www.fws.gov/species/florida-panther-puma-concolor-coryi

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資訊源 | Mualim, Kristy S., et al.(2026)
文 | 朱瀟瀟
指導老師 | 海潮君
排版 | 盧曉雨
時間 | 2026年5月
聯系小編 | editor@oceanbiodiversity.cn

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