（2）湖泊中体内汞残留量逐渐积累的过程叫做生物富集，生物处于的营养级越高，体内汞残留量越多．
故答案为：（1）捕食 水生植物→摇蚊幼虫→蜻蛉幼虫→鳟鱼 有机物中的化学能 呼吸作用消耗与用于自身生长发育
（2）处于最高营养级的生物（营养级最高的鱼类）
鱼类不仅是我们人类营养健康的美食，也是地球大家庭的重要成员，还是地球家园的维护者呢！01
引 言
说起鱼类，自然是无人不知、无人不晓了，淡水鱼、海水鱼，三文鱼、金q鱼...，你可能能说上一大堆。但要是问起你“鱼类有哪些作用或者有哪些本领，你是否也都能答得上来呢？”
——“鱼类是我们的美食”，“大麻哈鱼能识别家乡气味，能洄游到它的出生地”，“电鳗能放电”，“隆头鱼可以作鱼医生，为别的鱼类抓寄生虫”，“鲢鳙能滤食蓝藻、净化水质”......也许，你也仍能列出一大堆鱼类的本领来。
然而，如果我告诉你，鱼类不但能对水里的生物产生影响，还能影响到陆地上的植被，你可能就不一定相信了吧：什么，鱼与陆地上的植被还能有什么关系？！这岂不是要让我们真去“缘木求鱼”？别急，让小编为您慢慢道来。
2
在开始我们的故事前，不妨让小编先来给您普及一些生态学的知识（如果您对这些知识已非常熟悉了，那么可以跳过引言的这一部分，直接进入正题）。
您可能已经知道，自然界的生物，不是偶然在一起的，而通常都是通过捕食与被捕食关系联系在一起的。“大鱼吃小鱼，小鱼吃虾米，”...，于是，不同的生物就通过组成的食物链和食物网相互联系在一起了。根据这种捕食与被捕食的关系，生态学家把各种不同的生物归在不同的营养级中，能够光合作用的各种植物，它们不能“捕食”其他生物，所以它们就处在第一个营养级，而各种以植物为食的草食动物呢，就被归在第二个营养级，而吃草食动物的动物呢，自然就是第三个营养级，...，依此类推。
生态学家们发现一个有趣的现象，就是，当某种植物非常茂盛的时候，那么牧食这种植物的草食动物的数量也会多。当这种草食动物数量增加以后，那么捕食这种草食动物的动物数量也会多起来，依此类推，即高一个营养级的生物，都是随着低一个营养级生物的数量而增加，这种现象，生态学家们将其称为上行效应（如下图左侧）。
上行效应 下行效应
除了上行效应外，生态学家们还注意到了另一种现象，即如果肉食动物的数量多的话，那么被它们捕食的草食动物数量就会减少，而草食动物数量的减少，就会降低它们对植物的牧食，植被就能长得多。即自上而下，相邻的两个营养级的生物数量是呈现相反的关系的，这种效应在生态学上就被称为下行效应或下行控制（如上图右侧）。
生态学家们还将上行效应和下行效应通称为营养级联效应（Trophic Cascading Effects)。
通常，这种上行效应和下行效应，都是发生在 同一个生态系统里的，比如，国外的湖泊管理者，为了改善湖泊的水环境质量，就在湖泊中放养吃鱼的鱼（凶猛鱼类），这样，这些肉食性鱼类就能捕食水体中相对较小的那些以浮游动物为食的鱼类，当这些吃浮游动物的鱼类数量减少后，浮游动物的数量就能增加了，于是它们就能吃掉更多的浮游植物（即水中的藻类），于是水体的透明度就提高了，水质变得更清澈了。湖泊管理者们将湖泊中的这种下行效应称为生物 *** 纵。
我国中科院水生生物研究所的专家谢平教授，则提出了适合我国湖泊藻类控制的另一种生物 *** 纵——非经典生物 *** 纵，即利用鲢/鳙直接控制富营养化湖泊中的藻类。由于鲢鳙是一类吃浮游动物（浮游生物）的鱼类，在国外的湖泊管理中通常是被利用肉食鱼类来吃掉的，而我们恰恰是要增加它们的数量，而在国外是要放养吃鱼的凶猛鱼类，而我们则为了提高放养的鲢鳙的成活率，恰恰要控制凶猛鱼类的数量，即我国的湖泊管理，完全与国外的相反，所以谢平研究员就把这种通过放养鲢鳙来控制富营养湖泊中藻类过度增长的方法，称为非经典生物 *** 纵。
通常人们是很容易观察到在同一个生态系统内的上行效应和下行效应，例如，我国的老百姓，早就知道，通过给池塘施肥培养池中的藻类（浮游植物），并使浮游动物也能增加，从而就能养殖鲢、鳙等鱼类（施肥养鱼）或者通过施肥来养殖珍珠，利用的就是水体中的上行效应。
而前述的通过生物 *** 纵和非经典生物 *** 纵来控制富营养化湖泊中藻类的过度增长，利用的就是水体中的下行效应。即不管是这些上行效应，还是下行效应，都是发生在同一个系统中的。因为这些效应是发生在同一个系统中，人们既容易想得到，也容易观察得到。
那么这种食物链之间的营养级联效应，是否只限于生态系统的内部呢？有没有不同生态系统之间存在的这种上行或下行效应呢？
嗯，您可能猜到了，小编今天想给您讲的这个故事，就是科学家们注意到的发生在不同生态系统间的下行效应。即鱼类通过营养级联效应（下行控制），最终影响到了林地植被的生长繁殖。如果您有兴趣，就跟随我们一起去了解一下吧。
02
鱼是如何影响林地中的植被的？
我们今天给大家讲的这个故事，是基于美国弗罗里达大学动物学系的Knight博士、McCoy博士和华盛顿大学生物学系的Chase博士等五位研究人员共同开展的一项研究。如果您对他们的研究感兴趣的话，可以直接参考他们发表的论文原文：
Knight T. M., McCoy M. W., Chase J. M., McCoy K. A. &Holt R. D. 2005. Trophic Cascade Across Ecosystems. Nature, 437, 880-883)。
一个生态系统内部的营养级联效应（trophic cascading effects)已广为人知，然而人们对于跨生态系统的营养级联效应（即营养级联效应在不同生态系统之间影响）还知之不多，为此，弗罗里达大学动物学系的Knight博士等研究人员在2003年5月选择了在美国弗罗里达大学的凯瑟琳.欧德威保护区/卡尔.斯威瑟纪念圣所开展了一项与众不同的研究，旨在为人们揭示这种跨生态系统的营养级联效应。
Katharine Orderway Preserve保护区所在位置
他们选择的这个研究地点共有18个永久性池塘（即这些池塘都有多年的积水），它们的差异主要在于有些池塘有鱼，而有些没鱼。研究者们选择了其中的8个池塘，池塘与池塘的平均距离在1000米（200~2500米）。8个池塘中有4个有鱼、4个没鱼。除此之外，这些池塘在大小、光照、池塘边植被结构等等各个方面都没有什么差异。
他们发现有鱼池塘周围的植被比无鱼池塘周边的更茂盛，因此这项研究的主要目的，就是想弄清楚，是否是池塘中的鱼类引起了池塘周边植被的好坏。
《生命的法则》（The Serengeti Rules），作者【美】肖恩·B·卡罗尔，浙江教育出版社2018年7月出版，13.3万字。
肖恩·B·卡罗尔，美国国家科学院院士、威斯康星大学分子生物学和遗传学教授、富兰克林生命科学奖获得者。同时也是科普大师，刘易斯托马斯科学写作奖得主，霍华德·休斯医学研究所科学电影制片人，所拍摄的科学短片和教育素材供成千上万的学生免费使用。
本书框架结构如下：
引言 正在到来的生物学第二次革命 。 作者说明本书的目的之一是讲述分子生物学领域的技术和理念革新的发展过程及今后的发展方向。比起分子生物学的进展在现阶段所带来的医药领域的发展，自然界生命法则的发现兴许会为全人类带来更大的福利，即生物学第二次革命。
第一部分 万物有法。 这一部分主要是通过坎龙和埃尔顿研究故事的讲述，阐明无论是微观分子生物层面，还是宏观自然生态层面都遵循着同一个规律，通过调节机制形成"稳态"或者"平衡"，这是万物共同的法则。
第二部分 生命的逻辑。 作者介绍了人体体内调节机制，以及这些机制如果被破坏时将产生的灾难性后果---"疾病"，通过修复身体损坏的细胞或恢复平衡机理可以有效转化为治疗疾病的手段。实际上是通过生理学的一些重大发现来解码微观分子生物层面的调节法则。
第三部分 塞伦盖蒂法则。 这一部分是本书的重点，微观和宏观生命系统之间的区别其实只是表面上的，它们的本质规律是相同的，在微观分子生物层面的调节机制和逻辑在宏观生态层面上依然有效。辛克莱研究发现的“塞伦盖蒂法则”适用于地球上任何生态系统。
结语 遵从生命的法则，共建美好家园 。 作者认为现在全球生态系统已经处于亚健康状态，修复的任务十分艰巨，但只要我们加强团结、加强合作、主动作为、人人参与，遵从生命的法则，我们一定能够建好人类美好家园。
1.
在刚刚过去的100年间，人类不但加强在分子水平上对生命的研究，逐渐发现很多人体内各项指标得以维持的原理，包括荷尔蒙、血糖、胆固醇、神经递质、胃酸，组胺、血压、病原免疫过程以及各类型细胞的增殖过程，而疾病通常是由于生命体内调节机制发生异常使某些物质处于过量或者不足状态导致的，针对这些异常已衍生出可以预防和治疗疾病的各类药物，引发了分子生物学领域的第一次革命。
作者在赛伦盖蒂草原发现，这些生命体内的调节机制同样适用于自然界，自然界也存在着可以调节动物种类和数量的生态法则，这些法则不仅适用于赛伦盖蒂，他们也属于世界上很多区域，从海洋湖泊到陆地。地球生态系统也会"生病"，现已处于亚健康状态，在可预见的将来，生物科学在拯救地球生态系统方面将发挥核心作用，引发生物学的第二次革命，兴许会给全人类带来更大的福利。
2.
早在一个世纪前，生理学家坎龙研究发现了“身体的智慧”。神经系统和内分泌系统的许多行为导致了人体剧烈变化的发生，从而使体内环境保持在一个围绕中心窄幅变化的范围内，包括体温，酸碱度，水分，盐分，氧气还有糖的含量都处于一个相对平衡的状态。一旦这种复杂而脆弱的平衡被打破，会发生严重的疾病甚至死亡。我们的身体具有非常精细的调节和控制功能，这就是"身体的智慧"。
坎龙给身体这种精准的调节能力起了个名字----“内稳态”。其本质的意义就是调控，即通过体内的一些生理过程、调节和维持身体机能，使其稳定在一定范围内。内稳态已经成为生理学和生物学中一个重要概念，有人甚至把它与达尔文的进化论相提并论。
我们的身体具有非常精细的调节功能，从而使体内环境保持稳定。生态系统也有类似的调节功能。现代生态学奠基人查尔斯·埃尔顿的研究就涉及到了更宏观层面的调节平衡。1924年，他完成了《动物数量的周期性波动》，文章日后成为了现代生态学的奠基石。动物种群在不受限制条件下会迅猛增长。但是，数量扩张会受到上层捕食者、流行性疾病和食物供应的限制。动物种群会在过量增长与濒临灭绝之间巧妙地找到一个动态平衡点。
3.
分子生物学领域的奠基人、法国莫诺教授研究细菌的生长与营养液中含有的碳水化合物存在的关系，后来雅各布教授也加入了这一研究。他们发现细菌对糖的选择是有倾向性的，进一步发现是细胞内部有调节机制，而且这种调节机制不是单一的，既有正向调节的诱导剂，也有反向的阻遏物，还有双重负向调节、反馈调节等模式。如果说DNA是生命的首要逻辑，那么这种细胞内部调节机制被可以被称为生命的第二法则。他们因这一发现获得了1965年诺贝尔生理学或医学奖。
莫诺和雅各布认为，"细胞内的生命活动也是各种大分子通过复杂而精准的系统相互作用，达到调节它们的合成与功能的目的"。1961年，他们信心十足地提出了一个"众所周知"的公理："对大肠杆菌适用的理论也一定适用于大象"。其实质是，在低等生物里发现的诸如变构抑制过程、诱导过程以及阻遏过程等主流的作用机理，也能够被更高等的已分化的组织所运用。
在分子层面上，正向调节、负向调节、双重负向调节和反馈调节机制无处不在。胆固醇是细胞膜的重要组成部分，在生命活动中起重要作用。但过高的胆固醇含量，会引起严重的心脑血管疾病。过高的胆固醇含量是由于胆固醇调节系统出了问题。从本质上看，癌症也是一种与调节有关的疾病。
4.
传统生物学界认为所有的生物都属于下述四个营养层级之一，分解者，生产者，食草动物以及食肉动物，普遍接受的观点是"大鱼吃小鱼，小鱼吃虾米"的恒古不变的自然法则，认为在食物链中越往上的层次会受到比其低的层次的限制，也就是说，种群数量是被自下而上正向调节的。
但潘恩通过生态系统的"移除观察法"发现，海星---蚌类---藻类是一个食物链，在岩石上海星被移走后蚌类就会大量繁殖，捕食海星是通过控制蚌类数量来维持整个生态系统平衡的。他后来在"海獭---海胆---海藻"的这一食物链中，也发现捕食者在食物网中自上而下的负向调节，这一发现颠覆了人们的传统认识。潘恩把它命名为营养级联效应。除了上述两例在海水生态系统中存在的营养级联之外，陆地上也存在类似的"捕食者----食草动物----植物"系统。
5.
在塞伦盖蒂草原上，辛克莱看见了决定物种兴衰的“塞伦盖蒂法则”。
法则1：关键物种法则 。在生态系统中，动物的地位并不平等，关键物种的作用举足轻重。某些物种对其生物群落的稳定性和多样性具有重大影响，而且影响程度常常与它们的生物数量并不匹配。关键物种的重要性体现在它们的影响程度，而不是它们在食物链中所处的层级。必须要指出的是，并不是所有的捕食者都是关键物种，也不是所有的关键物种都是捕食者，更有甚者，并不是所有的自然生态系统都需要关键物种的存在。
法则2：影响力法则。 关键物种通过“多米诺效应”对食物链中低营养层级的物种产生重大间接影响。食物网上的一些物种可以自上而下地产生重要影响，而且影响程度常常与它们的绝对数量并不匹配，这种影响会波及整个生物群落，并间接影响低营养层级的物种。这种级联效应往往存在于几对强相互作用连接的营养层级当中，生态系统中大多数物种并不能对其他物种施加强大的影响力。对于生态学家们而言，集中精力在关键物种与营养级联上也加速了对生态系统的结构与调节过程的理解。
法则3：竞争法则。 对共同资源的竞争，导致了一些物种的种群数量减少。在对空间、食物以及栖息地等共同资源的竞争中，有优势的物种会导致其他物种的种群数量减少。如，角马的数量直接和间接地影响着草场、山火、树木、捕食者、长颈鹿、草本植物，昆虫以及其他食草动物，显示了它们是赛伦盖蒂的关键物种，对整个群落的结构和调节过程有着非同寻常的作用。
法则4：体量法则。 个体大小会影响调节模式，动物的个头大小决定了他们的种群数量在食物网中被调节的机制，小型动物受捕食者调节（自上而下），而大型动物受食物供应的调节（自下而上）。如，研究发现，成年动物的体积与其被捕食的概率之间有强烈的相关性。150千克体重是一条非常明显的分界线，体重小于150千克的物种其数量基本被捕食行为控制，而150千克以上的大型动物则不受影响。
法则5：密度法则。 研究发现，物种数量与增长率成反比，这种现象被称为"密度制约"。一些物种依靠它们自身的密度进行调节，一些动物种群的数量是通过密度制约因素进行调节的，这些因素有稳定种群规模的倾向。不管是什么原因导致某个物种数量增加了，在增加到一定程度时都会有制约这一物种数量增长的因素出现，从而导致物种数量的增长缓慢或者是负增长。反过来也是类似的道理。食物限制、捕食行为、对空间的争夺等是都会导致密度制约。
法则6：迁徙法则。 迁徙导致动物数量增加。迁徙行为通过增加食物的可获得性（减少自下而上的调节），以及减少被捕食者捕食的概率（减少至上而下的调节）等方式来增加物种数量。每年在塞伦盖蒂和毗邻的马赛马拉草原重复上演的东非动物大迁徙就是一个例证。
6.
塞伦盖蒂法则没有地域局限性，它与普适的调节法则及前面提到的分子量级的生命逻辑具有惊人的相似性，分子层面和生态系统中的调节都遵循着同样的普适逻辑——正向调节、负向调节、双重负向调节和反馈调节机制，只是生态系统中的调节法则有特定的调节对象与手段，如捕食者、营养级联等。
正如分子量级平衡被打破人会患病一样，如果生态系统一旦遭到破坏，人类将难逃其罚。作者介绍了美国伊利湖的"蓝藻"，亚洲稻田中的"褐飞虱"，加纳的"狒狒"，美国卡罗来纳沿海地区"牛鼻鲼"的暴增现象，并把它们称之为动物世界的"癌症"。
初步分析原因，作者认为是由于蜘蛛、狮子和鲨鱼等捕食者被杀死，导致被捕食者疯狂增长。通过更进一步的研究，作者认为是因为人类的"太过分"导致了这一切：农场土壤里过量的磷元素，农田里过量的杀虫剂，以及对狮子、花豹和鲨鱼的偷猎和过量捕杀，最终导致了既有生态系统平衡的破坏。
为了治疗动物世界的"癌症"，一些非常大胆的尝试已经大规模的启动了。如，美国在黄石公园引入灰狼濒危物种，重建生态秩序。狼群回归，曾经并仍然持续地对黄石地区生态圈施加级联效应，但这并不能保证对所有的物种都发挥作用。越是环境改变巨大的生态系统，越是难以恢复原状。
7.
目前我们所处的生态环境中，人类处于超然卓越的地位，是所有生物物种当中最高等的捕食者与消费者。罗伯特·潘恩严肃提醒："虽然人类是生态系统中超主导性的存在，但是，如果不遵从自然法则并继续肆意破坏生态环境，人类最终会成为最大的输家。"
从门多塔湖、黄石公园以及戈龙戈萨地区获得的经验都充分显示，恢复濒危物种、修复生态环境，甚至让破损的生态系统重生，都不是不能做到的事情。
作者讲述了人类消灭天花和牛瘟的历史，并且从比尔·福奇2011年出版的关于消灭天花运动的回忆实录中，从其总结的18条可扩展到其他公共医疗健康事业上的经验中，选取了8条宝贵的经验：全球化合作；可行的计划及专注的执行者；团结就是力量；政府的重视和支持；有效的管理；国际化目标、区域化管理；乐观；文明程度的提升。
虽然作者认为现在全球生态系统已处于亚健康状态，但还是相信只要我们能遵从生命的法则，就一定能够建好人类美好家园。
很高兴自己被狠狠地科普了一下。
虽然对很多知识似懂非懂，但通过这样的阅读，至少在看到“疾病的发生通常就是严密的调节机制发生了异常，使某些物质处于过量或是不足的状态导致的。如果细胞摆脱了对它们数目与增殖行为的限制，癌症就会发生”等类似的文字时，不会有诘屈磝碻、晦涩艰深之感。
当我们不懂生命的法则时，会感慨生命是奇迹；而当我们了解了生命的法则时，更会感慨生命是奇迹。
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