摘要：在自然界中，动物、植物和微生物从未停止过彼此之间的对话，始终在相互交流。它们以独特的方式传递信号、探测周围的气味、敏锐地感知温度变化并做出反应，同时解读着其他生物的行为。这些交流虽然常常不被我们肉眼所见，但却如同无形的丝线，引导着它们的每一个行动，构成了大自然

本文来源于“海洋与湿地”（OceanWetlands）：

杜晖贤（Frederick Dubee）教授 摄于芬兰 ©绿会融媒·“海洋与湿地”（OceanWetlands）（CC BY-SA 4.0）

在自然界中，动物、植物和微生物从未停止过彼此之间的对话，始终在相互交流。它们以独特的方式传递信号、探测周围的气味、敏锐地感知温度变化并做出反应，同时解读着其他生物的行为。这些交流虽然常常不被我们肉眼所见，但却如同无形的丝线，引导着它们的每一个行动，构成了大自然井然有序的生命画卷。

近期，由德国综合生物多样性研究中心（iDiv）和德国耶拿弗里德里希·席勒大学领导的一项新研究对这些无形的信息纽带进行了分析，扩展了对物种“自然互联网”在生态系统中相互作用的了解。该研究发表于《自然-生态与进化》 (Nature Ecology & Evolution)。

在传统上，生态学研究集中于物质相互作用，例如捕食、授粉和种子传播等等。而这项新研究指出，生态系统是通过一个庞大的信息共享系统在运行，这个系统超越了可见的层面，物种之间不仅交换物质和能量，还共享这些能够影响行为、相互作用和生态系统动态的关键信息。

这一观点可能会彻底改变生态理论。

上图：中华蜜蜂在单瓣黄刺玫上勤劳地耕作。©Linda Wong | 绿会融媒·“海洋与湿地”（OceanWetlands）（CC BY-SA 4.0）

数十年来，生态学家绘制了食物网并追踪了能量传递，观察谁吃谁、谁传播种子、谁为花朵授粉等。这些模式构建了模型，解释了物种的角色和能量平衡。但只关注物理联系会遗漏一个关键层面，即信息联系，这包括警告、线索和信号等影响物种移动时间和地点的信息，这些信息影响着动物的行为以及群落的稳定性。

“自然互联网”将物种视为信息的使用者和处理者，而不仅仅是消费者、传粉者或传播者。

“如果不考虑自然互联网中的信息流动，就试图理解自然生态系统中的过程，就好比在不考虑互联网的情况下，试图理解人类社会中商品的运输地点和运输原因一样。”该研究的第一作者乌利·布罗泽（Uli Brose）解释道。

这一观点虽然更加复杂，但也更加符合现实。生态系统不仅仅是消费链，它们也是观察者、倾听者和响应者的网络，所有物种都在基于共享信息进行适应。

©张效唯 摄影 | 绿会融媒·“海洋与湿地”（OceanWetlands）

三种信息信号

研究人员在自然界生态系统中识别出三种信息信号：营养信息联系、纯粹信息联系和环境信息联系。

营养信息联系涉及捕食者和猎物之间交换的线索。例如，狼会通过足迹或视觉信号来发现麋鹿，而麋鹿感知到危险后，会聚集在一起或躲藏在密集区域。这两种行为都没有直接接触，但都来自对线索的解读。

纯粹的信息联系出现在不直接参与捕食的物种之间，例如那些共享共同捕食者或资源的物种。例如，一只鬣狗看到头顶盘旋的秃鹫，它会仔细观察秃鹫的行为，因为鬣狗知道秃鹫可能发现了食物，它会密切观察并跟随。这些线索构成“自然互联网”的信息流动的一部分，引导动物走向机会或远离风险。

环境信息联系使物种能够根据周围环境发出的信号，包括气候线索或温度变化，来调整其运动和行为。如飞蛾在夜间对光做出反应，蜘蛛在靠近光源的地方筑网，变色龙根据环境变化调整伪装和颜色等等。这些都是生物对其周围世界的响应——不是对其他生物，而是对它们所生活的环境介质做出反应。

马达加斯加的狐猴，可以说是这个岛上最具代表性的“本地明星”。这些毛茸茸的小家伙只在马达加斯加才看得到，是岛上独有的灵长类动物。它们有着大大的眼睛、灵活的身体和各式各样的叫声，从树林里一跃而起的模样，像极了会功夫的小忍者。狐猴的种类非常多，从迷你版的鼠狐猴到长尾巴的环尾狐猴，个个性格鲜明、生活方式也不尽相同。正是因为马达加斯加长期与外界隔绝，这些狐猴才得以在这里自由演化，发展出各种令人惊叹的适应能力。©马达加斯加大危机 | 绿会融媒·“海洋与湿地”（OceanWetlands）

当沟通中断时

研究人员强调，人类活动如人造光、噪音和气味等造成的干扰，即感官污染，会对自然界的交流网络产生深远影响。这些干扰会改变信息景观，进而重塑物种的行为和整个生态系统的动态。

更重要的是，它们还会削弱物种在面对环境变化时的响应和恢复能力。在自然生态系统中，那些能够共享可靠信息的物种往往能够更快地避开危险、更高效地找到资源，或者通过行为上的调整来适应环境变化。

然而，当这种关键的沟通渠道被中断时，混乱就会迅速蔓延。食物网可能在理论上仍然存在，但实际上却失效了。

这就是为什么理解这些无形的纽带至关重要。如果科学家能够成功绘制出生态系统中物质和信息流动的完整图谱，他们将能够更准确地预测生态系统随时间的演变过程，从而为生态保护和可持续发展提供更有力的科学依据。

田鹀 ©余炼 | 绿会融媒·“海洋与湿地”（OceanWetlands）

人类活动阻断自然信号

对自然互联网的一个主要威胁来自人类。人类活动不仅改变栖息地，还扰乱了物种用于交流的渠道。人造光、工业噪音和化学污染都会干扰信号传输。

“道路和工业建筑不仅污染空气，还会干扰蚂蚁用于协调活动的振动信号。”研究人员指出，“这只是其中一个例子，说明人类活动是如何扰乱昆虫繁殖、觅食以及社会凝聚力所必需的振动和信息素交流的。”

因为许多物种都依赖微妙的振动、气味或光信号来发挥作用，如蚂蚁、飞蛾、鸟类、青蛙，甚至微生物都在通过解读环境信号来维持其正常活动。然而，当这些信号被扰乱或阻断时，就会导致繁殖失败、觅食模式改变，甚至生态角色发生转移。

苍鹭（Ardea cinerea）为鹭科鹭属的一种涉禽。是欧亚大陆与非洲大陆的湿地中极为常见的水鸟。摄于济南大明湖。©Yanjun Xu | 绿会融媒·“海洋与湿地”（OceanWetlands）（CC BY-SA 4.0）

物种的栖息地和信息路径

目前的保护工作通常专注于保护栖息地或停止狩猎等。当然这些方面非常重要，但这种方法没有考虑到物种依赖的信号流动。研究人员则建议更深入地关注感官生态学。这包括识别哪些物种发送信号、哪些物种接收信号、信号持续多长时间以及它们能传播多远。新的工具，如声音景观和振动地图，可以帮助记录这些模式。

“考虑到自然互联网将改变我们对动物、植物和微生物在生物世界中行为的看法，从物理学或化学中被动的粒子运动概念转变为更现实地强调产生和使用信息的生物体。”布罗泽说，“这种转变的影响不仅限于生态理论领域，还将对保护物种栖息地以及通过介质保护其信息路径产生重大影响。”

欧亚红松鼠（Sciurus vulgaris）。摄影：Peter Trimming（CC BY-SA 2.0）

“自然互联网”可以保护生物多样性

自然互联网的概念指出，生态系统不仅仅是物种共同生活的群体，而且也是一个由信使和解释者组成的复杂网络。在这里，物种之间共享的不仅仅是资源，还有彼此的生存策略和警告信息。如果我们真正想要保护自然，就必须重视并保护这些信号的完整性和流通性。这意味着我们需要采取措施减少噪音污染、调暗过度的人造灯光，并努力恢复自然的节奏。因为说到底，生态系统的稳定与繁荣，不仅依赖于物质的循环与能量的流动，还依赖于那些被看见、听到、闻到和感受到的信息交流。

本文仅代表资讯，供读者参考，不代表平台观点。

编译 | Sara

审核 | YJ

总编 | Linda Wong

排版 | 绿叶

【参考资料】

Brose, U., Hirt, M. R., Ryser, R., Rosenbaum, B., Berti, E., Gauzens, B., ... & Kéfi, S. (2025). Embedding information flows within ecological networks.Nature Ecology & Evolution, 1-12.

【海洋与湿地·小百科】你知道吗？2025年联合国海洋大会将于2025年6月9日至13日在法国尼斯举行，由法国和哥斯达黎加共同主办。此次大会的主题是“加速行动，动员各方力量保护和可持续利用海洋”，旨在推动实现联合国可持续发展目标14，即保护和可持续利用海洋资源。会议将汇集各国政府、国际组织、科研机构、非政府组织及私营部门等利益攸关方，共同探讨海洋生物多样性保护、可持续渔业、海洋污染治理、蓝色经济等关键议题。中国生物多样性保护与绿色发展基金会“海洋与湿地”（OceanWetlands）将组建代表团派代表团赴法国参会。©摄影：王敏幹（John MK Wong）

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来源：中国绿发会