正文

通往穩(wěn)定生態(tài)系統(tǒng)的隨機(jī)路線(2)

失控 作者:(美)凱文·凱利


  

為了補(bǔ)充他們?cè)谠嚬軆?nèi)的研究,皮姆還設(shè)立了計(jì)算機(jī)模擬試驗(yàn)——在計(jì)算機(jī)里構(gòu)建簡(jiǎn)化的生態(tài)模型。他用代碼編寫了需要其它特定物種的存在才能生存下來(lái)的人造“物種”,并設(shè)定了弱肉強(qiáng)食的鏈條:如果物種B的數(shù)量達(dá)到一定密度,就能滅絕物種A。(皮姆的隨機(jī)生態(tài)模型與斯圖亞特?考夫曼[1]的隨機(jī)遺傳網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)相似。見第二十章)。每個(gè)物種都在一個(gè)巨大的分布式網(wǎng)絡(luò)中與其它物種有松散的關(guān)聯(lián)。對(duì)同一物種列表的成千上萬(wàn)種隨機(jī)組合進(jìn)行了運(yùn)行后,皮姆得到了系統(tǒng)能夠穩(wěn)定下來(lái)的頻度。所謂穩(wěn)定,即指在小擾動(dòng)下,如引入或移除個(gè)別物種,不會(huì)破壞整體的穩(wěn)定性。皮姆的結(jié)果與其瓶裝微觀生物世界的結(jié)果是相呼應(yīng)的。

按皮姆的說(shuō)法,計(jì)算機(jī)模型顯示,“當(dāng)混合體中有10至20種成分時(shí),其峰值(或者說(shuō)穩(wěn)定點(diǎn))可能有十幾到上百個(gè)。假如你重演一遍生命的進(jìn)程,會(huì)達(dá)到不同的峰值。”換句話說(shuō),投放了同樣的一些物種后,初始的無(wú)序狀態(tài)會(huì)朝向十幾個(gè)終點(diǎn)。而改變哪怕是一個(gè)物種的投入順序,都足以使系統(tǒng)由一個(gè)結(jié)果變成另一個(gè)。系統(tǒng)對(duì)初始條件是敏感的,但通常都會(huì)轉(zhuǎn)為有序狀態(tài)。

皮姆把帕卡德還原伊利諾斯大草原(或者應(yīng)該說(shuō)是稀樹大草原)的工作看成是對(duì)他的發(fā)現(xiàn)的佐證:“帕卡德第一次試圖組合那個(gè)群落的時(shí)候失敗了,從某種意義上說(shuō),是由于他得不到所需的物種,而在清除不想要的物種時(shí)又遇到很多麻煩。一旦引進(jìn)了那些古怪但卻合適的物種,則離恒定狀態(tài)就相當(dāng)接近了,所以它能容易地達(dá)到那個(gè)狀態(tài),并可能一直保持下去。”

皮姆和德雷克發(fā)現(xiàn)了一個(gè)原則,它對(duì)任何關(guān)注環(huán)境以及對(duì)創(chuàng)建復(fù)雜系統(tǒng)感興趣的人都是重要的經(jīng)驗(yàn)。“要想得到一塊濕地,不能只是灌入大量的水就指望萬(wàn)事大吉了?!逼つ犯嬖V我,“你所面對(duì)的是一個(gè)已經(jīng)歷經(jīng)了千萬(wàn)年的系統(tǒng)。僅僅開列一份豐富多樣的物種清單也是不夠的。你還必須有組合指南?!?



·     [1] 斯圖亞特?考夫曼(Stuart Kauffman,1939~):美國(guó)圣塔菲研究所(Santa Fe Institute)科學(xué)家,理論生物學(xué)家。


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