生物集群滅絕:生命演化中的自然現象

2020-12-02 新華網客戶端

生物集群滅絕:生命演化中的自然現象

2017-09-19 09:09 來源: 科普中國-科學原理一點通

生物的滅絕與新生是生命演化中的自然現象,幾乎每時每刻都在發生。已有的統計數據表明,地球上的生物平均以每100萬年2~5個科的速率在滅絕;地球上曾存活過10~40億種動物、植物和真菌類,其中97%以上已經滅絕。

 

三疊紀-侏羅紀滅絕事件

 

轟動全球的5次生物集群滅絕

 

在整個生命歷史中,生物的更替是以不均衡的速度發生的。自顯生宙以來的5.4億年中至少發生了22次生物滅絕事件,具有全球影響的生物集群滅絕就有以下5次。

奧陶紀-志留紀生物集群滅絕發生在距今4.4億年,由前後兩幕組成,其間相隔50萬~100萬年。第一幕是生活在溫暖淺海或較深海域的許多生物滅絕了,滅絕的屬佔當時屬總數的60%~70%,滅絕種數更高達80%。第二幕是那些在第一幕滅絕事件中倖存的、生活在較冷水域的生物又遭滅頂之災。

晚泥盆世生物集群滅絕發生在3.75億年前,其滅絕的科佔當時科總數的30%,滅絕的海洋動物達70多科,陸生生物也遭受了重創。這次滅絕事件的時間較長,規模較大,受影響的門類也多。

二疊紀末生物集群滅絕發生在2.52億年前。是5次集群滅絕中規模最大的一次,造成了陸生生物大約70%的科和海洋生物95%的物種消失,繁盛於古生代早期的三葉蟲、四射珊瑚、床板珊瑚、超類有孔蟲以及海百合等全部滅絕,生物礁生態系統全面崩潰,古生代海洋中由海百合—腕足動物—苔蘚蟲組成的表生、固著生物群落迅速退出歷史舞臺。

三疊紀末生物集群滅絕發生在2.08億年前。雖然三疊紀末集群滅絕造成的影響相對輕微,是5次集群滅絕中最弱的,但也有1/3的科滅絕。

白堊紀末生物集群滅絕發生在6550萬年前,標誌著中生代的結束。26%左右的科,超過半數的屬,75%的種在這次集群滅絕中消失。這次集群滅絕事件衝擊了海洋和陸地的生態系統,此後新生代的生物面貌為之一新。

 

歷史上第一次生物大滅絕

 

現在正處於第六次生物集群滅絕嗎?

 

第六次生物集群滅絕可能始於1.1萬年前的新石器時代,那時人類已擁有較好的工具,可以較容易地獵殺野生動物。從200多年前人類的工業革命時代開始,人類生產力突飛猛進,大片森林被砍伐,大量野生動物被獵殺,大片礦山被開採,大批工廠的廢氣和廢物被排放,地球生態環境遭到極大的破壞。

已知現存哺乳動物有5000多種,但其中1/4可能將滅絕;現有1211種鳥類瀕臨滅絕,佔總數的1/8;全球瀕臨滅絕的植物種類佔全部物種的47%!在以往的集群滅絕時期,平均每天也就幾個種被滅絕,而如今每天被滅絕物種猛增至100個,若按此計算,100年內365萬個物種將滅絕。如果全世界現有的生物有2000萬種,那麼不消1000年,地球上的物種將消失殆盡。而今日物種滅絕的速率比史前正常情況下每年滅絕3個種要快近10000倍,比形成新物種的速率快了100萬倍,這樣的滅絕速率遠遠超過史前任何一次集群滅絕。因此在某種意義上講,或許稱之為第六次集群滅絕也不為過。

不過也有學者認為,人類對當今地球生物多樣性的了解還遠遠不夠,人類短暫的歷史還無法感受生命集群滅絕的整個過程,更何況自然界自身調節的能力遠比人類所認識的要強大。目前就斷言正在發生第六次集群滅絕,證據似乎不夠充分。

 

生物集群滅絕的「元兇」

 

造成生物集群滅絕的原因是複雜多樣的,每一次集群滅絕的原因也不盡相同。一般認為,氣候變化及其相關事件是造成奧陶紀-志留紀兩幕生物滅絕的主要原因。泥盆紀末的集群滅絕是一次與奧陶紀末相似的全球變冷事件,有人認為. 彗星撞擊事件可能是這次集群滅絕的誘因。二疊紀末集群滅絕則是大規模地下巖漿活動造成地表甲烷釋放以及火山噴發等共同作用的結果。三疊紀末集群滅絕發生在氣候長期變化、海平面快速波動,並伴有發生地球內外災難的背景下。對於造成白堊紀生物滅絕的主要因素,目前人們普遍接受的是小行星撞擊學說,當然也有其他不同的看法。

此外,生物的大輻射和集群滅絕息息相關,當生物集群滅絕時,並非地球上的生物全都滅絕了,而總有些適應性很強的,或處在環境沒有嚴重惡化地方的生物會倖存,並度過殘存期。在集群滅絕中滅絕的大多是適應性不強、較原始的生物。它們退出歷史舞臺,也就為適應性較強、較進步的生物創造了生存的空間。當地球生態環境開始好轉時,這類生物會迅速活躍起來並佔領滅絕生物遺留下的空間。與此同時,在新的環境下還會出現許多新的物種,使生物界逐漸進入大發展的時期,這就是所謂的生物大輻射。

本作品為「科普中國-科學原理一點通」原創 轉載時務請註明出處

作者: 科學原理一點通 [責任編輯: 呂芮光]

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