滅絕滋生滅絕: 一個物種的滅絕會導致更多物種滅絕

2021-01-19 中國生物技術網
衣索比亞狼,野外只剩下不到1000隻。圖片來源:Roger de la Harpe/Universal Images Group via Getty根據科學家的說法,地球現在正處於物種大滅絕的進程中,這是地球歷史上的第六次。近日,發表在《美國國家科學院院刊(PNAS)》上的一項新研究報告稱,物種滅絕的速度比預期要快上百倍千倍。研究人員還發現,一個物種的滅絕會在整個生態系統中引起連鎖反應,使其他物種也容易遭受同樣的命運。也就是說:滅絕正在滋生滅絕!隨著物種滅絕速度加快,科學家們正在爭分奪秒,爭取在這些脆弱的生命消失前好好研究它們。研究通訊作者、華盛頓大學植物學名譽教授Peter Raven說:「這意味著在接下來的幾十年中,我們需要好好研究和拯救它們。」這些發現還強調了生命如何以意想不到的方式相互作用,以及生態破壞一旦開始再想減緩它是多麼困難。生物多樣性中心瀕危物種主任Noah Greenwald 說:「這類似於氣候變化,一旦開始,就很難停止。我們不知道這個臨界點是什麼,這很可怕。」花點時間思考一下「滅絕」的意義是值得的:一個物種徹底消失了。每次滅絕事件都是不可挽回的,因此可怕的不僅是此類事件發生的頻率更高了而且它們還會引發其他相關物種的滅絕。這些物種的滅絕也會給人類帶來巨大的影響,從給農作物施肥的關鍵傳粉者減少到能控制疾病傳播的食腐動物的消失。因此,研究人員現在正在密切關注哪些動物處於滅絕邊緣,從而弄清楚情況變得多麼可怕,並找出挽救它們的最佳方法。目前地球上的生物多樣性非常可觀。包括鳥類、樹木、蕨類、真菌、魚類、昆蟲以及哺乳動物在內的物種數量是地球這45億年歷史中最多的時候,但也是大量物種消失的時候。這項新研究分析了29400種生活在陸地上的脊椎動物,包括老鼠、鷹、河馬、蛇等。 這些來自世界各地的物種已被國際自然保護聯盟列入目錄。

在這些物種中,有515種(佔研究物種的1.7%)瀕臨滅絕。 這些物種包括小頭鼠海豚,鷦鷯和蘇門答臘犀牛等。在這515個物種中,一半只剩下不到250個個體。如果不採取措施保護它們,那麼大多數將在未來20年內徹底滅絕。

上圖中是幾種瀕危物種。A:蘇門答臘犀牛;B:Clarion島鷦鷯;C:西班牙巨龜;D:斑點蛙。圖片來源:PNAS然而,這些瀕危物種並非在世界範圍內平均分布。它們集中在熱帶雨林等生物多樣性豐富的地區。這是有道理的,因為熱帶森林最開始就具有豐富的物種,而它們的棲息地也是破壞率最高的。Raven說:「據估計,約有三分之二的物種存在於熱帶地區,而我們對它們的了解比世界其他地區的要少得多。自《生物多樣性公約》籤訂以來的27年中,有超過四分之一的熱帶雨林被砍伐。」那些瀕臨滅絕的物種經常與其他瀕危物種共同生活,即使它們的數量更多。但瀕危物種起到了警報的作用,即周圍環境中的其他生命可能面臨更大的威脅。隨著池塘、森林、水域中的物種滅絕,其他物種也很快會遭遇相同的命運。在許多情況下,物種之間的相互作用是複雜的,而且往往是無法預見的,直到它們消失後才被會認識到。例如,如果以某植物為食的昆蟲滅絕,那麼它所吃的植物可能會瘋狂生長並扼殺其他植物。同時,以昆蟲為食的鳥類可能失去了重要的食物來源。這些後續變化中的每一個環節都可能對遙遠的物種產生無數其他影響。這種破壞會持續到生態系統變了模樣。幾十年來,科學家們在亞馬遜雨林等地觀察到了生態系統中這種不斷延伸的破壞現象,並觀察特定區域的物種滅絕或棲息地破壞時會發生什麼。隨著生態系統的退化或崩潰,人類將失去許多我們認為理所當然的自然功能例如為蓄水層帶來降雨的森林,或使海岸免受侵蝕的紅樹林。許多陸地脊椎動物對於樹木種子的傳播至關重要,沒有它們,森林的構成就會發生改變。即使對於生物多樣性較低的草原、森林或沙漠來說,在面臨火災和極端天氣時生態系統更加脆弱。多樣化的生態系統可以抵禦極端環境,沒有健全的生態系統,人類將面臨更多的風險,例如沒有植被來冷卻空氣中的熱浪,或者因沒有紅樹林吸收海浪而發生更多的沿海洪水隨著人類越來越靠近曾經的野生環境,我們也面臨著更高的風險,例如受到動物傳播疾病和野火的威脅。因此,物種滅絕造成的經濟和健康代價將是巨大的。成也蕭何,敗也蕭何——人是問題製造者,也是問題解決者近幾年,有關瀕危物種的報導已經有很多,這項新研究也是其中一個。2019年,聯合國生物多樣性和生態系統服務政府間科學政策平臺(IPBES)發布了一份有關全球生物多樣性的1500頁大型報告。該報告得出的結論是,多達100萬種物種面臨滅絕的危險,包括40%的兩棲動物,33%的珊瑚和10%的昆蟲。在各種有關物種滅絕的研究中,都有一個統一的觀點——人類是始作俑者。通過破壞棲息地、傳播疾病、飼養牲畜、傾倒廢物、過度捕撈和氣候變化,地球上的75億人類已成為自然界中一股獨特的勢力。Raven說:「我們不再僅僅是全球生態系統的一部分,而成了凌駕於其他數百萬種物種之上的破壞者。」物種確實會自然滅絕,但是現在的物種滅絕速度比原本的基礎速度高出數千倍。我們很難弄清楚一種生物是因為人類活動的直接後果而消失了,還是因為它所依賴的物種被人類消滅了,但這兩種情況都歸咎於人類。Raven說:「我們無法輕易扭轉這一趨勢,但可以在剩下的時間裡儘可能多地學習。」然而,絕大部分物種滅絕是由人類驅動的這一事實,意味著改變人類活動可以幫助脆弱的物種免於滅絕。事實證明,保護政策可以有效地防止物種滅絕,例如美國的《瀕危物種法》。它甚至促進了禿鷹等幾種物種的恢復。而且我們仍然有時間來拯救其他瀕臨滅絕的物種。但是要拯救瀕危物種就要採取一致行動,而且留給我們的行動時間正在逐漸用盡。杜克大學自然保護教授、非營利環保組織Saving Nature主席Stuart Pimm說:「我們不想陷入絕境,我們應該參與進來,採取一些很簡單的行動來阻止破壞地球。重要的是,我們可以做很多。由於大部分導致物種滅絕的破壞是人類造成的,因此人類可以通過改變自身行為來保護物種生命。人們用來保護瀕危物種的最有效步驟之一就是保護它們的居住環境,使其免受採礦、鑽探、開發和汙染的影響。Greenwald說:「我們絕對可以有所作為,可以延緩物種滅絕的速度,而且我們知道如何做。我們可以為大自然留出更多空間。」另一個策略是建立連接零散生態系統的走廊,從而創建更大的連續區域。這可以使物種之間的協同作用得以發展,並建立更具彈性的生態系統,從而更好地阻止物種滅絕並恢復衰退的物種。然而,對這麼多物種的威脅已經持續了多年,而且不可能在一夜之間逆轉。要保護珍貴的稀有物種並使它們恢復到曾經的數量,將需要持續的全球努力。

論文連結:

https://www.pnas.org/content/early/2020/05/27/1922686117#ref-46

相關閱讀:

中國南方的野生蘭花或瀕臨滅絕

哺乳動物危機:進化速度不足以逃避當前的滅絕!

本公眾號由中科院微生物研究所微生物資源與大數據中心承辦

相關焦點

  • 只有人類會導致物種滅絕嗎?並非如此,這些物種自身容易滅絕
    如果說有什麼現象對於生物種群來說是可怕的,那應該就是滅絕了。一旦物種滅絕之後,就永遠沒有在地球舞臺上亮相的機會了。雖然地球生物史只有幾億年,但是在這段期間內地球上就已經發生過了五次生物大滅絕事件,幾乎每次事件都會導致地球上80%的物種消失。滅絕事件過去一段時間後又會有一批新物種出現,地球所有的物種似乎都在經歷著這樣一個輪迴,以至於有說法認為人類未來或許會經歷第六次生物大滅絕事件。
  • 物種滅絕速度越來越快嗎,物種的滅絕會對人類造成什麼影響?
    物種滅絕是21世紀地球面臨的重大災難。科學研究證實,由於人類活動的影響,物種滅絕速度比自然滅絕速度快1000倍。目前,平均每小時有一個物種滅絕。按照這個速度,現有的物種中有一半將在本世紀滅絕。根據它們的間歇平衡理論,在物種進化過程中,經過長時間的穩定後會出現短期的劇烈變化;屆時,一些老物種將滅絕,一些新物種將出現。也就是說,大約幾百萬年後,一定數量的物種滅絕後,會發生劇烈的變化,滅絕為新物種的形成提供了足夠的空間。據統計,自寒武紀以來,已有15次明顯的滅絕事件。
  • 能否避免物種滅絕?
    以物種滅絕為特徵的生物多樣性危機是目前人類面臨的危機之一。從20世紀80年代起,物種大滅絕即是科學界與媒體關注的事情。合眾社曾將大滅絕列為20世紀80年代的十大科學進展之一。能否避免物種消亡? 是人們普遍關注的一個問題。  1 .
  • 大多數物種在滅絕前會持續多久,人類第一個滅絕的物種是什麼?
    但是這些生物是整體物種的代表嗎?物種通常要持續多久才能滅絕?對於無脊椎動物物種來說,持續時間更令人印象深刻;平均持續500萬到1000萬年。 相關: 人類第一個滅絕的物種是什麼? 然而,這些數字是有爭議的。專家們並不同意任何類別的物種在滅絕前的平均時間。化石記錄了當一個物種出現和消失時,但它留下了很大誤差範圍,因為條件必須是完美的化石形成,這些條件並不總是存在,當一個物種出現和閃爍。
  • 一個已滅絕的物種—白鱘
    ▲上圖是一隻白鱘,用黑白照片的形式表示這個物種已經滅絕了。圖片來源於網絡 白鱘是一個已經滅絕的物種。很多人甚至都不知道它是什麼,所以我今天就來介紹一下這個物種。▲白鱘的親戚美國匙吻鱘在「白鱘滅絕」這條新聞發布時,很多網友都在評論。有的說:「有一個物種滅絕,看到這個標題真難過。唉……」有的說:「我們從未遇見,聽聞已是永別。」
  • 氣候變化可能導致古代人類物種滅絕
    與此同時,其他研究人員假設,鑑於高水平的混種繁殖,也許一些人科動物並沒有滅絕,而是與我們的基因庫完全融合。 研究人員還假設,氣候變化可能在人屬物種的滅絕中發揮了作用。在一項發表在《一個地球》雜誌上的新研究中,一個來自義大利、英國和巴西的多學科科學家團隊證明,這個因素是導致其他古人類滅絕的主要原因。
  • 長江白鱘滅絕,近年來國內還有哪些滅絕物種?
    該論文中稱,預計2005-2010年時長江白鱘已滅絕。長江白鱘早在2005-2010年時已經功能性滅絕,功能性滅絕是指其生存環境遭到破壞,在自然狀態下喪失了繁殖能力,甚至喪失生存能力。長江白鱘將是繼白鱀豚和長江鰣魚之後,第三種被宣布功能性滅絕的長江流域特有物種,它們被滅絕的原因差不多,都是長江流域的濫捕濫撈,人類的貪慾導致了這些生物滅絕。先前已經有兩種長江流域特有物種,分別是白鱀豚和長江鰣魚。長江鰣魚已經實現人工養殖,而長江白鱘則無人工養殖個體。
  • 被人類滅絕的第一個物種是什麼?
    我們也要為今天持續的物種滅絕負責。但這仍然沒有回答哪個物種先滅絕的問題。這裡有個陷阱:地球上人類導致物種滅絕的數據只有在12.5萬年前才可靠——但這並不意味著在非洲之前人類沒有導致動物滅絕。事實上,有令人信服的證據表明,在人類遷徙之前,他們也在那裡釋放了對物種的狩獵本能。
  • 第一個因人類而滅絕的物種
    正如她和同事在2018年《科學》期刊上發表的研究文章中所解釋的那樣,每當我們的祖先踏足一個新地方,就有化石記錄表明這裡的大型動物——大象、熊、羚羊和其他生物的巨型史前近親——會在幾百年的時間裡滅絕,最多不超一千年。這種快速滅絕的時間尺度在過去的數百萬年裡都沒有出現過。Smith說:「你見到的都是和人類有關的,很驚人。」
  • 第六次生物大滅絕拉開序幕,大多數物種滅絕前,會持續存活多久?
    從地球上生命出現至今,已知的物種大滅絕,已經發生過5次。每一次物種大滅絕,對於地球上的生物來說,都是一次「大洗牌」,每一次倖存下來的動物都快速演化,重新讓地球變得生機勃勃,那麼,第六次生物大滅絕後,地球是否會再次恢復如初呢?
  • 長江白鱘滅絕!科學家是如何定義物種滅絕的?
    十七年後的2020年1月,白鱘被宣布滅絕。物種滅絕如何定義?那麼,科學家們又是如何得出一個物種滅絕的結論的呢?其實,物種滅絕這一概念在生物學界並不是一開始就存在的。很早以前,大家並不知道物種會從地球上消亡。
  • 滅絕物種是否應該復活?或導致動物野性盡失
    如果珍妮·洛林成功地繁殖出北非白犀牛,她也無法將其放回野外——偷獵者會殺死它們。「除非我們能在地球上為其他物種留出空間,否則復活多少動物都是徒勞的,」M.R。奧康納(M.R。 O』Connor)在她的《復活的科學》(Resurrection Science)一書中寫道,「地球上留給它們的空間已經不多了。」  那麼,這些復活的動物會在哪裡生存呢?動物園。
  • 我們要拯救物種的滅絕
    歸根結底,保護生物多樣性的核心問題,是在滅絕速率回歸到前人類時期的水平之前,會有多少現存荒野和荒野之中的物種離開這個世界。現在,前人類時期的範圍穩定在了每年每100萬物種中有1~10個物種滅絕。從人類生命周期的角度計算,這一滅絕速率是極小的,從自然保護的角度來看幾乎可以忽略不計(值得注意的是,當今尚有多達600萬個物種未被科學界發現)。同時,這也意味著,雖然全球掀起了富有英雄主義色彩的自然保護運動,但目前已知物種的滅絕速率還是接近於前人類時期的1000倍,而且仍在加速。一切生物系統中止不住的大出血只會導致一種結果:有機體的死亡和物種的滅絕。
  • 300萬年的長期缺氧導致了毀滅性的物種滅絕
    在一項新的研究中,史丹福大學的研究人員有力地支持了這樣的理論,即大約4.44億年前,地球海洋中的缺氧導致了毀滅性的物種滅絕。新的結果進一步表明,這些缺氧(幾乎沒有氧氣)的條件持續了300多萬年,遠遠長於我們星球歷史上類似的生物多樣性崩潰時期。
  • 2018年已滅絕和2019將要滅絕的物種
    有一些物種已經在地球上生存了幾百萬年,但在2018年卻永遠地消失了。在新的2019年,仍有物種面臨滅絕的危險。在國際鳥類保護組織(BirdLife International)的最新報告中,科學家稱,2018年有三種鳥類滅絕。
  • 我們能使滅絕的物種復活嗎?
    國際自然保護聯盟(IUCN)將「滅絕物種復活」定義為培育在功能上與原始滅絕物種等同的替代生物,但不是「完全相同的複製品」,簡單地講,滅絕物種復活就像一個撤銷鍵(ctrl-Z),對於滅絕的遠古生物,復活的物種並不是完全相同的複製品。
  • 2019年已滅絕和2020將要滅絕的物種
    有一些物種已經在地球上生存了幾百萬年,但在2019年之前就永遠地消失了。在新的2020年,仍有物種面臨滅絕的危險。已經滅絕的物種2019年12月23日,中國水科院長江水產研究所專家稱,長江又一特有物種「長江白鱘」滅絕——長江白鱘沒能進入2020年。
  • 全新世滅絕事件——物種滅絕的背後人類是應該取利還是保衛?
    馬達加斯加自前1世紀及1世紀人類到達後,差不多所有島內的巨型動物群都已滅絕,包括:8種或更多的象鳥;17-50種狐猴,包括 Daubentoniabusta、古原狐猴及古大狐猴及巨狐猴>現今物種滅絕的速度估計是地球演化年代平均滅絕速度的100倍。
  • 夏威夷為什麼會得名「物種滅絕之都」?
    ,也會影響到本土的鳥類。它們不僅會直接捕殺夏威夷蜜旋木雀,還造成了其主要食物夏威夷樹蝸牛的減少;又由於另一種入侵物種螞蟻,將夏威夷蜜旋木雀所依賴的昆蟲等食物消滅殆盡,最終造成這種夏威夷獨有的鳥類成了滅絕物種的一員。
  • 生物滅絕遠超新物種的產生,人類正處在第六次物種大滅絕中嗎?
    一個舊物種的消失和一個新物種的出現,是大自然中的正常現象,如果很長一段時間內物種消失的速度遠大於新物種出現的速度,就會造成地球物種的減少,我們稱之為生物大滅絕,有足夠證據表明,我們正處於第六次物種大滅絕當中,生物滅絕速度是正常的一千倍,是前面五次大滅絕速度的一百倍。