物种相互作用的新观点为保护受威胁的生态系统提供了线索

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由于各种不断上升的威胁，全球各地区生态系统的健康状况都在下降，科学家们继续寻找线索，以帮助防止未来的崩溃。

由加州大学圣地亚哥分校的一名研究人员领导的来自世界各地的科学家进行的一项新分析，正在进一步加深科学对物种相互作用的理解，以及多样性如何有助于保护生态系统健康。

一个由49名研究人员组成的联盟研究了一个深井数据，描述了分布在广泛国家、生态系统和纬度的森林中的树种。数百名科学家和学生在数十年间收集了巴拿马、中国、斯里兰卡、波多黎各和其他地方的16个森林多样性地块的信息，其中许多都位于偏远、交通不便的地区。

长着巨大扶壁的摩拉excelsa树是圭亚那原始雨林的突出部分。

首席研究员克里斯托弗·威尔斯(Christopher Wills)是加州大学圣地亚哥分校生物科学系的一名进化生物学家和名誉教授，他说，这项新研究解决了关于这些复杂生态系统的重大问题——由树木、动物、昆虫甚至细菌和病毒组成——以及如何维持如此惊人的多样性以支持森林的健康。

新的分析被认为是对如此庞大的生态数据集进行的最详细的研究，在杂志上发表PLOS计算生物学。

“观察和实验证据表明，所有生态系统的特征都是许多物种之间的强烈相互作用。这些相互作用的网络可以成为保护生态系统多样性的重要贡献者，”Wills说。

然而，作者指出，在拥有数千万至数亿居民的生态系统中，许多这种相互作用——包括那些涉及微观病原体和它们的猎物所建立的化学防御的相互作用——并不容易识别和分析。

研究人员使用了一种详细的计算工具从森林普查数据中提取隐藏的细节。他们新的“等面积-环空”方法识别了那些表现出异常高或低水平的种间相互作用的树木对和组，这些相互作用影响着它们的招募、死亡率和生长。作者出乎意料地发现，森林中亲缘关系密切的树种对之间的相互作用通常很弱，而亲缘关系较远的树种对之间的相互作用往往惊人地强大。这些新信息有助于设计进一步的实地调查和实验，以确定有可能影响这些相互作用的许多其他生物物种。这些研究反过来将为理解这些相互作用的网络在生态系统稳定中的作用铺平道路。

在秘鲁的马努公园，人们看到蚂蚁在拼命保护一棵小天蚕树。这种互利的相互作用是生态系统多样性的重要组成部分。

新的分析揭示的数千种重要相互作用中，大多数都是在稀有情况下为树种带来优势的类型。然而，当这些物种变得普遍时，这些优势就消失了。这种优势消失的一些经过充分研究的例子涉及某些树种的疾病。当它们的宿主树稀少时，这些特殊疾病不太可能传播，而当宿主树丰富时，它们更有可能传播。这种相互作用模式有助于在生态系统中同时维持许多不同的宿主树种。

“我们探索了如何使用我们的方法来确定物种之间的相互作用，这些相互作用在维护生态系统及其多样性方面发挥着最大的作用，”Wills说。“我们发现物种之间的相互作用有助于解释这些复杂生态系统中的众多物种如何缓冲生态系统对环境变化的影响，使生态系统本身能够生存下来。”

展望未来，科学家们计划继续使用这些数据来帮助梳理出对生态系统健康至关重要的具体影响。

威尔斯说:“我们希望展示如何在保护有助于我们生存的生态系统的同时，保持地球的多样性。”

完整的合著者名单包括:王斌，方帅，王云泉，Jin Yi, James Lutz, Jill Thompson, Kyle Harms, Sandeep Pulla, Bonifacio Pasion, Sara Germain, hemming Liu, Joseph Smokey, shenghsin Su, Nathalie Butt, chathah - Jin Chu, George Chuyong, Chia-Hao Chang-Yang, H. s Dattaraja, Stuart Davies, Sisira Ediriweera，沙迈玛Esufali, Christine Dawn Fletcher, Nimal Gunatilleke, Savi Gunatilleke, Hsieh Chang-Fu，何方良，Stephen Hubbell，郝占庆，Akira Itoh, David Kenfack, Buhang Li, Xiankun Li, Ma Keping, Michael Morecroft, Mi Xiangcheng，Yadvinder Malhi, Perry Ong，莉莉安·詹妮弗·罗德里格斯、H. S.苏雷什、孙芳、拉曼·苏库玛、Sylvester Tan、Duncan Thomas、Maria Uriarte、王希华、Xugao王，姚涛，杰斯·齐默尔曼。

森林多样性图是史密森学会热带森林科学中心的一部分，这是一个大规模人口统计树木图的全球网络。巴拿马的巴罗科罗拉多森林动态研究项目得到了国家科学基金会、热带森林科学中心、史密森尼热带研究所、约翰·D.和凯瑟琳·T.麦克阿瑟基金会、梅隆基金会、小世界研究所基金和许多私人的支持。