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通往穩(wěn)定生態(tài)系統(tǒng)的隨機路線(2)

失控 作者:(美)凱文·凱利


  

為了補充他們在試管內的研究,皮姆還設立了計算機模擬試驗——在計算機里構建簡化的生態(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的人造“物種”,并設定了弱肉強食的鏈條:如果物種B的數量達到一定密度,就能滅絕物種A。(皮姆的隨機生態(tài)模型與斯圖亞特?考夫曼[1]的隨機遺傳網絡系統(tǒng)相似。見第二十章)。每個物種都在一個巨大的分布式網絡中與其它物種有松散的關聯。對同一物種列表的成千上萬種隨機組合進行了運行后,皮姆得到了系統(tǒng)能夠穩(wěn)定下來的頻度。所謂穩(wěn)定,即指在小擾動下,如引入或移除個別物種,不會破壞整體的穩(wěn)定性。皮姆的結果與其瓶裝微觀生物世界的結果是相呼應的。

按皮姆的說法,計算機模型顯示,“當混合體中有10至20種成分時,其峰值(或者說穩(wěn)定點)可能有十幾到上百個。假如你重演一遍生命的進程,會達到不同的峰值?!睋Q句話說,投放了同樣的一些物種后,初始的無序狀態(tài)會朝向十幾個終點。而改變哪怕是一個物種的投入順序,都足以使系統(tǒng)由一個結果變成另一個。系統(tǒng)對初始條件是敏感的,但通常都會轉為有序狀態(tài)。

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

皮姆和德雷克發(fā)現了一個原則,它對任何關注環(huán)境以及對創(chuàng)建復雜系統(tǒng)感興趣的人都是重要的經驗?!耙氲玫揭粔K濕地,不能只是灌入大量的水就指望萬事大吉了?!逼つ犯嬖V我,“你所面對的是一個已經歷經了千萬年的系統(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~):美國圣塔菲研究所(Santa Fe Institute)科學家,理論生物學家。


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