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日志

 
 

第六次物种大灭绝  

2009-05-31 10:04:35|  分类: 天工开物 |  标签: |举报 |字号 订阅

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第六次物种大灭绝 - 喜上眉梢 - 喜上眉梢的博客

 

 

一些科学家断言我们正处于第六次物种大灭绝的初期。自人类称霸地球以来,无时无刻不在给其他物种带来灾难。而现在,一次大范围的物种灭绝可能正在发生。


编译 唐恬恬

 

    除了一个死气沉沉的倒影,你在它们的玻璃眼球中看不见任何其他东西。渡渡鸟、塔斯马尼亚虎、(北极)大企鹅、南非小斑马、墨西哥大褐熊还有最近的白鳍豚——我们都只能在动物标本剥制师那里看到它们了,而且这份名单可能还会越来越长。据国际自然保护联盟(IUCN)的统计,近500年间有820个物种在野生状态下消失,而那些悄无声息便灭绝的物种更是不计其数。美国著名生物学家爱德华·威尔逊(Edward O.Wilson)估算,地球上每年都会有0.25%,也就是1万~4万个物种灭绝!这一无法得到验证的数据引发了争议。如何测定生物多样性目前所面临的衰退?我们是否可以将其与地球上可能已经经历过的五次物种大灭绝危机相提并论?如果答案是肯定的,那我们现在是否正处于第六次物种大灭绝的浪潮中?的确有越来越多的专家这样认为。不过,还有许多事情尚无定论。
    “这次连续性的物种灭绝可能是从5万至10万年前开始的,当时人类已经开始占领地球”——在美国国家科学院院刊2008年8月号上,我们看到了这样一句话。当然,当时分散在地球各处生活的几百万人对物种的影响应该还不是很大,但很可能已经有某些动物因遭到过度利用而灭绝。后来,这一物种灭绝浪潮的规模可能逐渐扩大。随着1万年前农业的起步和人类对土地的改造,以及百年前的工业革命和随之而来的人口持续快速增长——从1950年的25亿增长到了2008年的67亿,人类占据了所有生态位。智人(Homo sapiens)的出现导致了格局转变、环境污染,以及对资源的过度开采……他们应该是当前物种灭绝的头号责任者。法国巴黎自然科学博物馆生物与生物多样性管理部主任罗贝尔·巴尔博(Robert Barbault)指出:“人类的扩张导致了部分物种的灭绝,这种解释是完全合乎情理的。”
    这样的推测还需要有数据的支撑,而得到可靠的数据几乎是个无法完成的任务。首先必须有起点数据(例如世纪初物种的数量)和终点数据(现有物种的数量),才能计算出物种数量衰退的比率。可问题是这两个数据我们都无从知晓!按理说,现存物种的数量是最容易掌握的。有多少物种被统计在册呢?那些努力将国际动物命名法委员会(International Commission on Zoological Nomenclature,位于伦敦)分散的数据集中起来的博物学家估计出的结果是近180万。那么最初共有多少物种呢?根据不同模型计算得出的结果,约有300万~1亿种,最合理的估计大概是500万~1500万。我们所知道的是,这一大型现存物种名录上每年描述的新发现物种大约有1600种,其中主要是昆虫。照这个速度,需要好几个世纪才能将地球上存活的物种统计完毕。然而,明天存在的物种和今天的又不完全一样,而今天的物种和一个世纪前的也不尽相同。换句话说,一个世纪前的物种数量对我们来说可能永远是个谜。因此,在这种条件下,我们不可能得出灭绝物种的准确数据,只能通过不同的方法来大胆估算。如果依照我们对数百年来研究最为频繁的物种(哺乳动物、鸟、蝴蝶或两栖类动物)的计算方法来统计,结果是:在2004年已知的4629种(这一数字接近于哺乳动物总量)哺乳动物中,约有50种在20世纪内灭绝,灭绝率为1.1%;在1万种鸟类中有40种已经消亡,灭绝率为每百年0.4%。

 

灭绝数量无从计算
    另一种估算目前物种数量衰退率的方法是利用生态环境的大小和有可能栖息在此的物种数量间的关系来进行计算,而这种关系全凭经验估算,毫无科学依据。根据瑞典化学家斯万特·奥古斯特·阿累尼乌斯(Svante August Arrhenius)在1921年提出的一项指数定律,如果我们知道一个既定生态环境的年缩小率,就可以推断出这个生态系统相关物种的灭绝率。这一方法已经被应用在对亚马孙森林、热带草原和红树群落的研究中。在这些地方,我们根据地表数据和卫星所提供的数据得以估算出这些生态环境的消失速度,凭借这种方法得出的物种数量衰退率是每百年0.1%~0.3%,比前述结果要稍微小一些。这些方法当然还可以交叉使用,仍无法得出很明确的结论。比如某位学者认为2020年亚马孙森林特有物种的灭绝率可能是5%~18%,而另一名学者却认为是2%~25%。罗贝尔·巴尔博认为,这一问题的关键在于“这是一种引起公众舆论的策略而并非真实的科学计算”。
    一旦我们尝试把物种灭绝的规模和“正常的”物种灭绝率进行比较,事情就变得更加复杂了。事实上,灭绝是生命不可或缺的一部分。终有一天地球上的所有物种都会灭绝,这是无法逃脱的命运,只是灭绝的速度不同而已。哺乳动物物种可能存在100万~170万年,鸭嘴兽则可能存在2亿年以上。有待了解的是目前濒危物种的数量是否比过去更多。然而,要获得古代物种多样性的数据更是个大难题。“所有事实都让我们认为物种灭绝的速度加快了,但是我们却很少有可靠的数据来予以证实……”法国巴黎国家自然史博物馆的古生态学专家帕特里克·德维沃(Patrick De Wever)如是说。事实上要想重新构建生物史,唯一可以利用的便是化石。但是,有多少动物幸运地被保存在了化石中呢?某些计算显示,能在大洋底部的沉积物中找到的浮游生物机体不到其总数的千分之一!
    帕特里克·德维沃常常开玩笑地讲述如下趣闻:上世纪80年代,他带领的研究小组注意到放射虫(一种水生单细胞机体)化石物种的数量在侏罗纪末期骤然减少——似乎是一次物种灭绝危机。“这是我们在1986年发表的假说,其中用到了南美洲和北美洲之间大洋的形成所引起的海流混乱来解释这一物种灭绝。”但是,一些古生物学者在5年前发现了500多个新种类的放射虫,它们被完好地保存在德国的石灰石中,这些化石正好可以追溯到侏罗纪末期!一次发现便将生物多样性的指针从衰退转到了爆发上。“这证明我们只能通过古代随机保存下来的证据了解这一切。”

 

物种灭绝正在加速是事实
    研究人员发现,在不同时期的物种数量、研究不同地质年代的专家数量和可接触到的每个既定时期的地表之间,存在着令人诧异的关系。这是古生态学设置了上述陷阱的另一个证据。例如,是否因为研究第三纪时期(公元前6500万年~前2300万年)的专家人数众多,我们才发现这一时期的物种更加丰富呢?抑或因为物种非常丰富,才会有更多的专家在研究呢?或许这一物种多样性事实上并非只和这一时期有关,只是因为我们可能触及的这一时期的地层最广,得到的化石最多,所以才会产生这一判断呢?在这种情况下,到底应该给予这些古代物种多样性的数据几份信任呢?“我们应该意识到这些数据和事实略有出入,因为不管怎样,它们仅仅是指数而非事实。”帕特里克·德维沃强调说。无论如何,根据这些“指数”,所有专家都证实现在物种灭绝的速度更快了。从上述古生物学的研究中可以得出结论,这些物种在地球上平均存活了500万年。我们也随之得出一个“正常范围内”的物种灭绝率:5万个物种中每100年有一种灭绝,即0.002%。因此,即使是对于目前物种数量衰退率的最低估计可能也比预期的比率要高出50倍。“物种灭绝速度越来越快是不争的事实。”罗贝尔·巴尔博坚持这种论断。帕特里克·德维沃则更委婉:“这种推测可信度较高,目前没有任何科学论文否认其真实性。”
    无论如何,这些有关古代物种多样性的数据揭示了地球历史上五次大型物种“灭绝危机”的存在。“这五次危机发生的可能性很大,” 帕特里克·德维沃继续说道,“因为这是我们综合分析诸多因素得出的结论。”每次都有很多类型的物种在危机中灭绝,脊椎动物和无脊椎动物都一样不能幸免。显然,有一个一两百万年的阶段留下的化石数量很少。每次危机的最后都伴随着物种结构的重组,随着新的生命形式的出现,物种也更趋多样性。然而,对这五次危机的基本判断总的来说依据的都是海洋生物的多样性,海洋生物数量最多也最有可能被埋藏在沉积物中而留存下来。当我们试图把这五次危机和陆地生物多样性的演变一一对应时,发现只有二叠纪-三叠纪(Permien-Trias)时期的那第五次危机是与之有关联的。这是五次危机中规模最大的一次,发生在2.52亿年前,约有90%的物种在这次危机中灭绝。有待确定的是能否把今天这种类似生物危机的情况与过去五次危机相提并论。说得更明白一点,我们能否将其称之为“第六次物种大灭绝”?罗贝尔·巴尔博教授说:“这个问题几乎毫无意义。毋庸置疑,我们正处于灭绝过程的初期,前几次危机都持续了数百万年,而我们现在所面对的不过是几百年间的变化,我们有理由认为,人类能够采取一些策略来限制物种灭绝的规模。”

 

下个世纪最为关键
    这也是斯坦福大学的保罗·奥利克(Paul Ehrlich)和罗贝尔·普林格(Robert Pringle)的观点,美国国家科学院院刊的专题报道便是以他们的预言作为结束语:“在随后的1000万年中,物种多样性的未来肯定是由唯一的一个物种在将来50年到100年间的活动来决定,这一物种就是智人,尽管它只存在了20万年。”由于坚信这一观点,这两位美国生物学家提出了各种方法来避免物种大灭绝危机,甚至包括某些不合常规的办法。这些方法包括:限制生物灭绝的起因(限制人口增长、能源消耗和人为的污染),创建自然保护区,修复那些面临危险的生态系统,以及改变人类对待自然的态度。“我相信一场革命正在进行。”罗贝尔·巴尔博抱有这样的希望。目前的情况和过去的物种灭绝浪潮相比有另一个显著的区别,现在的危机是一种具有侵略性的物种的行为造成的,但是这一物种却具有理性思维,正是其具备的这种在生物史上与众不同的能力使得找到解决方案并付诸实践成为可能。但是我们必须赶紧行动起来。

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