1966年，华盛顿大学的生态学家命名罗伯特·潘恩把华盛顿奥林匹克半岛一小段太平洋海岸线上的赭色海星都带走了。捕食者的消失对它的生态系统产生了巨大的影响。在不到一年的时间里，由于海星不再以贻贝为食，原本多样化的潮汐环境变成了贻贝的单一养殖。
通过减少贻贝的数量，海星让许多其他物种兴旺发达，从海藻到海绵。潘恩的研究引出了众所周知的“关键物种”概念:生态系统中的某些物种具有普遍特征——在这个例子中以贻贝为食——其重要性远远大于生态系统中其他物种的主要特征。
现在，半个世纪之后，研究人员正在研究特色的研究更远，一些科学家得出结论，了解物种的功能可以告诉我们更多关于生态系统的功能，而不是了解哪些物种所在的存在 - 一种称为功能多样性的概念。这种想法不仅仅是学术，因为科学家表示，理解功能多样性可以在塑造保护计划中发挥重要作用，以提高生物多样性和保护或恢复生态系统。188金博网注册就送188
“特质视角非常强大，”研究员Jonathan Lefcheck说Bigelow Marine Lab.他研究海洋环境的功能多样性。“在生态系统中，有些物种是多余的，而有些物种是非常强大的。”
“在一个生态系统中，有些物种是多余的，有些物种是非常强大的，”一位专家说。
关于这一概念的很多内容也是未知的。一个案例研究是在湄公河沿岸举行的，这条2700英里长的水道是东南亚数百万人的重要渔场。在渔业健康现在,广泛的生态系统的变化,包括拟议中的建设许多水坝和河岸森林和湿地的发展——可能意味着关键鱼类可能不是在进行重要的功能,如保持了猎物的数量或回收养分。
“根本没有理解今天大坝的建设以及从现在开始的另一个五年，另一个在10年 - 所有在同一个河流流域 - 将影响生物多样性并推动它过去没有退货的观点，在哪里188金博网注册就送188大规模物种灭绝迫在眉睫，“保护国际生态水文学总监Leo Saenz说。
所以一个团队的生态学家从保护国际试图确定湄公河填充中的各种物种的角色，这对于延续健康的生态系统至关重要。这些物种可能是巨型蛇头这样的掠夺者，这有助于控制其他鱼群，因此它们不会在浅地区留下太多或厚厚的红树林林，为各种鱼类提供苗圃。然后，模型可以预测保护这些关键种类的最佳方法，并在长期内确保健康的河流。
老挝湄公河上的渔民。生态学家正试图确定哪种鱼在维护河流生态系统方面发挥着关键作用。Suthep Kritsanavari /国际河流
“为了保护生物多样性的利益和维护自然提供的生态系统服务，生态系统恢复能力是我们目标保持的一个重要部分，”国际保护组织的负责人、生物学家Trond Larsen说188金博网注册就送188快速评估项目生物多样188金博网注册就送188性。
一些科学家现在将知道生态系统中存在哪些物种与只知道汽车的哪些部分进行比较。功能特性生态学是对生态系统动力学的更深入的研究，以帮助理解各个部件是如何结合在一起，创造出一个平稳运行的自然环境，就像一辆调整良好的汽车，从而使保持其运行的关键部件得到更集中的保护。
“假设你有两个栖息地，每个栖息地有10种不同的物种，”多伦多大学城市森林保护和生物学教授马克·卡多特解释说。“然而，如果在其中一个栖息地，这10个物种中有8个相似且多余，而在另一个栖息地，这10个物种都是独一无二的，那么它们可能根本就不具有可比性。”我们需要生物多样性的替代措施来告诉我们生态位差异，特征差异，物种如188金博网注册就送188何相互作用，以及它们如何利用资源。功能多样性和系统发育多样性就是为了捕捉这一点。”
系统发育多样性指的是那些只有很少或没有近亲的物种，它们与其他物种非常不同，这可能意味着它们可以以非常不同的方式对一个生态系统作出贡献。因此，保护系统发育多样性是保护重要功能的一部分。独特的珍珠泡珊瑚就是一个例子，因为它为虾提供庇护，而虾是高度濒危的玳瑁海龟的重要食物。
更好地了解生态系统的这些方面，将改变生物多样性保护的游戏规则。188金博网注册就送188位于非洲东海岸和南亚之间的印度-西太平洋地区是世界海洋中生物多样性最高的地区。188金宝搏亚洲体育搏彩但是那里的许多物种，如豆蚌和蝴蝶鱼，在特征上与其他物种有很多重叠——有些相似的体型，相似的栖息地和习性，它们如何和在哪里上学，等等。这意味着它们可能有更小范围的对生态系统功能重要的特征。
“在加拉帕戈斯，另一方面，物种少，但这些物种中的每一个都与其他物种不同，”Lefcheck说过工作关于功能多样性的研究那里。“如果您正在优先考虑您的保护努力，您可能会专注于加拉帕戈斯。尽管它没有传统意义上的生物多样性，但它具有更大的形式和功能。“188金博网注册就送188
专注于物种功能和进化遗产可以缩小迫切需要保护的东西。
“功能多样性令人难以置信的难以确定，”保护国际拉森说，但是，改善了对物种之间关系的改进了解，其功能多样性是理解和减轻发展的影响或威胁的关键。“例如，他的组织可以保护金枪鱼和鲨鱼，因为这些掠夺者通过让猎物的数量从太大而剔除病人和弱者来帮助维持健康和平衡的生态系统。
在最近的一次研究在杂志中自然,研究人员说，专注于物种功能和进化遗产可以缩小对最迫切需要保护的东西的关注范围。耶188金博网注册就送188鲁大学生态学和进化生物学教授Walter Jetz说:“生物多样性保护主要关注物种，但一些物种可能比其他物种提供更重要或独特的功能或进化遗产——这是目前的保护规划没有解决的问题。”
研究人员指出，世界上26%的鸟类和哺乳动物物种没有被列入保护区。把重点放在这些物种最重要的特征和进化遗产上，可以让自然资源保护主义者缩小对关键生物多样性的保护范围，而保护面积只增加5%，而且比试图保护所有物种的成本要低得多188金博网注册就送188自然研究显示。
由于在生态系统中更好地理解了特征，Lefcheck表示，它允许对某些结果进行调整和管理生态系统。“你可以选择节省比其他人不同的物种，这些物种可能导致可以被视为有益的生态系统的变化，”他说。例如，有渔业管理的潜力。“当我告诉别人时，”这个物种已经存在了260万年，“这是一种非常疏远的方式，”Lefcheck说。“But if I can say, ‘This large-bodied species produces a lot of biomass, and it can crop down invasive algae, and it plays a high-functioning and critical role in the ecosystem,’ you might want to protect species that have that trait.”
伯利兹通过了一项法律来保护在保护煤礁方面发挥重要作用的物种，比如这条蓝刺尾鱼。Sylfred1977 /维基共享
鹦嘴鱼和热带鱼就是这样的情况，它们是“珊瑚礁食草动物”，吃海藻，保持珊瑚礁的健康。由于这些关键特征，伯利兹的政府颁布了一项法律来保护这两个物种。
了解性状还可以加强生态系统恢复项目。莱夫切克说，尽管建立新的牡蛎水产养殖渔业可以提供商业收获，“我们也知道牡蛎还提供许多其他服务。”“他们过滤水。它们为小鱼和无脊椎动物提供了生存的角落和缝隙，它们是我们喜欢捕捉并放在餐桌上的美味鱼类食物。除了珊瑚礁之外，我们还可以从牡蛎那里获得更多的服务，修复的最佳地点在哪里?”
了解功能多样性的好处远远超出了生态系统恢复。例如，在多伦多，大多数新的商业建筑都需要绿色(覆盖植物的)屋顶来帮助城市降温和减少雨水径流。通常采用单一栽培的植物品种，如景天品种。在研究然而，Cadotte和同事发现，如果在混合中使用远端相关和不同意的草种，它们具有不同的特性，为土壤提供更多的阴影，并帮助屋顶保持建筑物冷却器。这种混合物还将雨水径流量减少约20％。
对功能性状的正式研究可以追溯到20世纪90年代，当时明尼苏达大学的生态学家大卫·蒂尔曼对草原进行了研究。他发现那些有更多物种的区域多样性在干旱期间表现得更好，只需要一些耐旱的草。后来，他和他的同事们发现，一些具有特定特性的草类的存在，比如固定氮的能力，比整体物种多样性更重要。
一位研究人员说:“生态学已经从计算物种转变为计算物种。”
德国耶拿的研究人员建立了耶拿实验跟进这项工作。他们发现，有些植物，比如野生烟草，在受到食草动物攻击时，会释放“信使分子”，吸引几英里外的捕食者来吃它们的敌人。这一特性不仅对烟草有利，对邻近植物群落中的其他物种也有好处。
专家表示，这些调查结果也可以通过了解植物的正确混合来最大限度地利用捕食者防御，帮助农业依赖于杀虫剂。“在少数人中只改变少数基因的表达可以对整个领域具有大量的保护作用，”耶拿实验研究员Meredith Schuman说马克斯·普朗克化学生态研究所。“这是一种经济上可行的方式，可以为大片土地恢复生物多样性失去的好处，这些土地已经从自然的生物多样性栖息地转变为农业单一作物。”188金博网注册就送188
这些研究生态学的新方法表明，这门科学是多么的有限。许多研究人员对这种变化表示欢迎。卡多特说:“生态学已经从计算物种转向计算物种。”
2017年10月17日更正:这篇文章的早期版本错误地把景天称为一种草。景天是一种多肉植物。
