一个小男孩兴致勃勃地拉动鱼竿。鱼线飞起，一条长着针刺状鳍的鱼击中了他的眼睛。他急于留在户外，忽略了疼痛，但在接下来的几个月里，他的视力逐渐衰退。他继续追求对自然的热爱，但由于一只眼睛失明，他只能研究那些容易观察到的生物：昆虫。他后来成为全球公认的蚂蚁研究权威，晚年被冠以‘生物多样性之父’的称号。
这位男士就是美国杰出的生物学家E·O·威尔逊。在他的著作《生命的多样性》（1992年）中，他将生物多样性描述为一个“吞噬了风暴——将风暴折叠进自身基因——并创造了创造我们的世界的集合体。它使世界保持稳定。”人们往往把生物多样性想象成生机勃勃的丛林和珊瑚礁的景象，将其破坏理解为森林砍伐和物种灭绝。然而，这些图景并未体现威尔逊所描述的平衡的全部意义。生物多样性不仅仅是地球上生命的丰富程度，更是维持整个环境韧性与灵活性的根本所在，使生命能够经受不可避免的“风暴”考验。
《生物多样性公约》在全球范围内将其研究对象界定为生物有机体在三个不同层次上的变异性：物种内部、物种之间以及生态系统。第一层多样性，即‘物种内’的多样性，处于基因层面。一个物种由个体组成。例如，估计约一万种蚂蚁共包含高达10的15次方个个体。（即1后面跟15个零！）除了极少数双胞胎外，每个个体都拥有其独特的基因组合。如果我们毁灭每个物种中一半的蚂蚁，我们仍会拥有一万种蚂蚁，但每个物种的基因多样性将损失50%。近代以来，许多物种的数量已大幅减少。在哥伦布时代之前，北美平原上曾有2500万头野牛漫游，但到19世纪80年代末，野外仅存不到100头。尽管此后的保护措施已将野牛数量恢复到数十万头，但已丧失的基因多样性却永远无法挽回。
我们可以借助人类自身的例子来理解基因多样性的价值。人类在眼睛颜色、头发卷曲度、肌肉张力等方面存在不同的等位基因或基因变体。这些等位基因在某一环境中可能具有优势，在另一环境中则未必如此。在多云的北方气候中，浅色皮肤有利于促进维生素D的吸收；但在阳光充足的地区，它却是一种劣势，因为它使人容易晒伤并罹患皮肤癌。高效的脂肪储存能力可以提高人们在食物供应不稳定的岛屿上的生存率，但如果长期食用高糖的西方饮食，它却可能迅速导致2型糖尿病。广泛的基因多样性使我们在面对快速的环境变化时拥有更多选择，无论这种变化源于气候条件、新型疾病还是外来入侵物种。
第二层是‘物种之间’的多样性。这是我们最熟悉的生物多样性定义——世界上动物、植物和微生物的奇妙组合。根据2011年的一份报告，在估计地球上总计900万种或更多物种中，我们已描述了约120万种。我们对植物、鸟类和哺乳动物有较好的了解。相比之下，对深海进行拖网捕捞可发现约90%的未知物种。物种在全球的分布并不均匀。关于这一趋势背后的原因有多种假说，但其规律十分清晰：物种丰富度从两极向赤道递增。
最后，我们来看‘生态系统的多样性’。物种之间以及物种与阳光、空气、土壤和水相互作用，形成了生态系统。从北极苔原到热带雨林，从河口到深海的午夜带，地球上蕴藏着丰富的生态系统。界定这些区域的边界并不总是一件简单的事。一个生态系统可能大如大堡礁，也可能小如寄居在蜘蛛蟹壳上的海绵、藻类和蠕虫群落。虽然沿海森林与其下方的海洋之间存在明确的界线，但森林何时结束、稀树草原何时开始，并没有明确的分界点。
生态系统内的物种既为光照和食物等资源相互竞争，又彼此依存。在世界开花植物中，87%依靠授粉，授粉者为动物；珊瑚礁则为我们25%的海洋生物提供庇护所。细菌将死亡物质转化为硝酸盐，这是植物构建蛋白质所能利用的唯一化合物。生态系统提供‘服务’，支撑着生态系统内外的生命。人类若没有这些服务将无法生存，其中包括清洁空气、饮用水、废物分解以及食用作物的授粉。
一个引人入胜的自然现象是：在任何特定生态系统中，少数物种数量极多，而大多数物种则相当稀少。也就是说，常见物种很稀有，稀有物种很常见。正如基因多样性为物种提供了应对环境变化的韧性，物种多样性也提高了生态系统的韧性。例如，宾夕法尼亚州东部淡水生态系统中发现了一种罕见的酵母菌。在存在汞污染的情况下，这种酵母会使大多数物种中导致中毒的代谢途径发生短路。它将汞储存于液泡中，随后将其沉积在岩石等表面上。在此期间，该酵母数量大增，而有毒环境则减少了其他物种的数量。然而，一旦酵母清除了汞，环境条件便不再有利于它：其数量下降，其他物种则得以恢复。在合适的条件下，似乎很可能任何稀有物种都能在生态系统中增加其数量。这样，生态系统的多样性可能反映其环境历史上发生过的事情，并表明其适应未来变化的潜力。
具有讽刺意味的是，‘生物多样性’一词之所以流行，主要是因为人类正在破坏它所指代的事物。该术语于1985年在美国国家研究委员会首次使用，当时该机构召集了一场论坛，以应对生物多样性丧失的担忧。活动结束后，哲学家布莱恩·诺顿将地球比作一名生存依赖生命维持机器的病人。医院工作人员走进来宣布，为了增加医院收入，他们将出售机器的几个部件。“机器上有这么多电线和螺丝，它不可能全都需要。”他们轻描淡写地向病人保证。你愿意冒这个险吗？生物多样性支撑着我们所知的生命。它正是使我们保持稳定的那套装置。
