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試音、試音,1、2、3...
樂團表演的時候, 「回饋」是很麻煩的阻礙。
但在大自然的交響樂中, 回饋不只有益,
更是不可或缺的一部份。
所以「回饋」到底是什麼?
無論在是聲音、環境、 或社會科學的領域,
「回饋」的主要形式 就是「互為因果」。
X 影響 Y, Y 再回過頭影響 X 等等。
會創造出不斷循環的「回饋循環」。
大自然裡充斥著這種機制,
藉由生物和非生物間的互動,
維持族群數量
和食物網的穩定消長。
植物枯萎後, 會變成「腐植質」滋養土壤,
「腐植質」是一種穩定的有機物,
提供水分和養分讓其他植物生長。
越多植物生長和枯萎,
就製造出越多腐植質。
又會讓更多植物得以生長。
這就是「正回饋」的例子,
是讓生態系發展的重要推手。
會叫「正回饋」 不是因為有「正面」效果,
而是因為過程中 會「正向」放大影響或改變。
這種正向或說放大的循環, 也可能有害。
就像我們砍伐森林 容易造成水土流失,
水土流失會把有機質和營養帶走,
植物因此更難生長, 水土流失就更嚴重。
相反地,「負回饋」會消彌 或制衡生態系的改變,
以維持穩定的平衡。
比如說獵食者和獵物。
山貓捕食雪兔, 雪兔的因此數量減少。
食物來源減少的情況下, 山貓的數量也跟著下降。
天敵減少讓雪兔的數量重新增長。
這樣不斷的循環, 會創造出此消彼長的波狀起伏,
維持長期的均衡和食物鏈的穩定。
回饋機制聽起來拐彎抹角,
因為我們很習慣直觀、 可預期的因果關係。
舉一個簡單的例子來說,
農藥會殺死害蟲讓作物長得好,
但搞不好會帶來 其他意想不到的影響。
因為若農藥把蟲殺死,
牠的天敵就沒有食物;
天敵數量若因此減少,
蟲子的數量會因為 沒有掠食者又上升,
所以農藥等於沒用。
每一個回饋都是 廣大迴圈的一部份。
加入一個負回饋, 迴圈結果可能完全相反;
某個回饋效果變弱, 也會造成最後產出的改變;
若回饋斷了, 整個循環可能就崩解了。
但這只是簡單的例子,
因為大自然不是由 不相干的食物鏈,
而是互賴的食物網構成。
回饋循環仰賴複雜的網路運作。
一個包含 20 個物種的食物網, 可以有 1000 條循環,
每條由20個以上的回饋相繫。
但生態系中的回饋循環,
不會造成混亂的雜音,
而是像數種樂器一起
調和出規律、和諧又豐富的樂章。
正回饋會受負回饋的廣泛制衡,
就像鼓聲穩定節奏。
你可以想像成每個生態系
依照棲地分類, 有不同的代表旋律。
海洋生態系以獵捕關係為主,
負回饋強烈, 加上穩定抑制的正回饋,
聽起來大聲、有能量 而且起伏大。
沙漠生態系的「生物質」累積慢,
能量的回饋循環也慢, 就像持續不斷的重低音。
雨林生態系充滿多樣性物種,
生物質累積快, 生命間的能量循環強,
所以聽起來熱鬧華麗。
雖然有所謂的穩定機制,
棲地和生態系還是可能 隨時間發展產生改變,
這些旋律也是。
濫墾濫伐可能會讓 華麗的熱帶樂曲變得了無生趣,
就像成員各自單飛以後的過氣樂團。
但是被遺棄的農田 有一天也可能變回森林,
就像三流樂隊 漸漸蛻變成頂尖樂團。