你去博物館看過恐龍化石嗎?是否想過這些遠古巨獸為何消失?人類既有的地質研究表明,地球生命自進入顯生宙以來,至少經歷過五次物種大滅絕,每一次物種大滅絕都意味著地球環境的巨大改變。雖然這五次物種大滅絕都離我們很遙遠,但我們很可能將在有生之年見證這一末世的重現——更確切地說,按照科學家的最新說法,第六次物種大滅絕,不是迫在眉睫,而是已經來了。
大自然清場珊瑚比人類更有數
3月10日,當全球還在為新冠肺炎疫情憂心時,英國學術期刊《自然·通訊》雜誌發表一項最新建模研究,報告了一個對全世界來說更糟糕的消息:英國科學家團隊通過數據分析並模擬後發現,全球生態系統的崩潰正在發生,而大型脆弱生態系統的崩潰一旦觸發,過程可能只需幾十年！
在生態學中,生態系統是自然界一定空間內生物與環境構成的統一整體,在這個統一整體中,生物與環境之間相互影響、相互制約,並在一定時期內處於相對穩定的動態平衡狀態。系統轉變,指的是生態系統穩態經歷的大規模、持久且往往是預期之外的改變,可能受其到達「臨界點」後的反饋循環驅動。
亞馬孫叢林
研究人員認為,系統轉變的頻率會在氣候變化和環境退化的作用下增加；然而,生態系統崩潰的速度和規模之間的關係尚未得到充分認識。這一信息或有助於發現合適的時機,採取適應性管理策略來減少生態破壞。
此次,英國南安普頓大學研究人員約翰·迪靈及其同事,對4個陸地、25個海洋、13個淡水生態系統轉變報告中的數據,展開了前所未有的詳細分析。他們發現,較大生態系統經歷系統轉變比較小的生態系統更慢,但是,隨著生態系統規模的擴大,崩潰所需要的額外時間會減少,導致它們的崩潰會相對變快。
研究團隊利用計算機模型支持的統計學關係進行了評估,發現亞馬孫規模的生態系統(約550萬平方公裡)一旦觸發危機,可能會在49年左右的時間裡崩潰；而加勒比海珊瑚礁規模的系統(約2萬平方公裡)一旦開始惡化,可能只要15年的時間就會崩潰。
研究人員總結表示,人類需要為生態系統轉變速度超出此前的預估做好準備。
白化的珊瑚,科學家最近發現,珊瑚表現出了與上一次生物大滅絕時一樣的特徵
無獨有偶,3月6日,美國紐約市立大學和巴魯克學院組成的研究小組發表在《科學報告》雜誌上的一項新研究則顯示,生態系統崩潰已經在一些海洋生態系統中發生,而受其影響,珊瑚的表現,與6600萬年前它們的祖先在最後一次生物大滅絕時的特徵非常相似。
該研究小組包括一個國際科學家小組,分析了來自古生物學資料庫的2.5億年前的珊瑚化石數據,然後將其與現代數據進行了比較。研究人員發現,與6500萬年前第五次物種大滅絕時相似,現代珊瑚也出現了更高頻率的深水棲居、獨居或微小的群體、耐漂白性等特徵。
通俗地說,通過特殊的物種內部淘汰機制,珊瑚作為一個種群似乎在為新一次危機做準備。雖然這種行為上的巧合併不一定意味著人類將遭受與其或恐龍相似的命運,但珊瑚所處的海洋生態環境正在走向急速惡化已經是毋庸置疑的事實。
因全球變暖等原因，南極出現西瓜雪
事實上,地球正在經歷與6500萬年前類似情景,似乎並不需要珊瑚來提醒。研究表明,自1.1萬年前地球進入全新世以來,物種就開始進入極速滅絕的時代。在最近的一萬年中,有至少200萬個陸生物種滅絕,2019年的最新預測表明,在未來50年內,又將有接近100萬個陸生物種滅絕,這樣的物種滅絕速度,似乎只有物種大滅絕可以形容——當人類走向繁榮昌盛的同時,地球正在經歷又一次物種大滅絕。
地球能起死回生人類可以自救嗎
不過,如果回顧歷史,我們會發現,地球出現物種大滅絕事件並非意味著生命演化歷程的終結,而僅僅是這一進程的暫停和重啟。
在地球46億年的歷史當中,大量較高等動物僅僅出現了5.4億年左右,這段時間被稱為顯生宙,而在這段有化石記錄可考的生命進程當中,大滅絕事件就至少發生過五次。
第一次物種大滅絕被稱為奧陶紀末大滅絕,發生於奧陶紀與志留紀之交,嚴重的冰河時期導致全球變冷,最終引發86%的物種走向滅絕。關於冰河期的起因,目前沒有定論。不過這次滅絕導致了先前制霸全球的無脊椎動物逐漸式微,為脊椎動物的演化留下了空間。
第二次物種大滅絕是泥盆紀末大滅絕,發生在距今3.7億年前,當時的陸地上生長出了大量的植物,它們的根系十分發達,可以深入到地下幾米的地方。這些植物的根攪動著大地,把大量營養元素釋放到水中,引發藻類大規模繁殖。這會消耗掉水中的氧氣,最終使海洋中的生物大規模滅絕。不過這次大滅絕造成的水中含氧量下降,將部分魚類「逼上梁山」,開啟了脊椎動物登陸的序幕。
第三次物種大滅絕是二疊紀末大滅絕,發生在距今2.5億年前,地球上發生了有史以來最為嚴重的生物集群滅絕事件,此次事件的起因可能是西伯利亞暗色巖火山大規模爆發,釋放出大量的溫室氣體——二氧化碳和甲烷,由此導致全球變暖、海洋酸化和缺氧,造成了地球96%的物種滅絕,僅有4%的物種倖存下來。這場滅絕事件結束了哺乳類祖先合弓綱動物在陸地上短暫稱霸的時代,讓地球進入了蜥形綱動物稱霸的漫長中生代。
第四次物種大滅絕在時間上距離上次大滅絕最近,距今2億年前,時值三疊紀與侏羅紀之交,五分之四的物種走向滅絕。恐龍是這次滅絕事件中的主要受益者,當時偽鱷類等大型動物滅絕,恐龍才有機會成為主宰地球的物種。在隨後的上億年時間裡,恐龍主宰了地球。
第五次物種大滅絕導致恐龍等物種大規模滅絕
第五次物種大滅絕也是最著名的白堊紀末大滅絕,距今6500萬年前,一顆直徑超過10公裡的小行星撞上地球,引發全球氣候出現災難性變化,導致諸如非禽類恐龍等物種大規模滅絕。哺乳類動物作為合弓綱動物的升級版,在蟄伏了整整2億年後終於重出江湖,地球進入我們目前所處的新生代。
回顧之前的五次物種大滅絕,我們會發現這些大滅絕幾乎是生命演化進程當中不可或缺的環節,每次大滅絕之後,舊的生態環境崩解,地球都會重新構建與之前不同的生態環境,這些環境在溫度、溼度、含氧量和生態位分布等方面都會與之前截然不同,隨著過去居於統治地位的大型物種的消失,新的、更完備的生命形式會在重啟的競爭中取勝。如果沒有這些大滅絕,地球可能目前還處在恐龍、鄧氏魚甚至無脊椎生物的統治當中,人類的智慧文明無從建立。
六次物種大滅絕的發生時間及後果
但問題在於,物種大滅絕對於滅絕之前的生物個體們來說是滅頂之災,在既有生物演化史上,我們找不到舊時代的霸主在物種大滅絕之後能夠重新制霸的例子,雖然居於舊有食物鏈的頂端,但是這些舊霸主甚至連存續都成了奢望。所以人類如果不想步這些舊霸主的後塵,最好還是不要期望地球這一周期規律在我們可見的未來重現。
有科學家說,地球不需要人類拯救,地球甚至都不需要人類,但人類需要自救。面對很可能已經正在發生的第六次物種大滅絕,這也許是我們最該警醒的問題。
齊魯晚報齊魯壹點 記者 王昱