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警世钟:第六次物种大灭绝要来了吗
  新华网 ( 2021-02-20 13:55:51 ) 来源: 《环球》杂志
 

 

全球最后一头雄性北方白犀牛,它于2018 年离世

  物种的大量灭绝会对人类赖以生存的食物链产生灾难性的影响。

冯伟民

  当人们沉浸在鸟语花香的都市生活,或在山川野地享受自然风光时,可能不会想到,我们的地球家园正在经历一场前所未有的生物多样性危机。

  上世纪90年代,肯尼亚著名古生物学家理查德·利基提出了第六次物种大灭绝概念,自此这个事关人类命运的话题,就一直受到科学界和国际社会的高度关注。?2020年联合国关于生物多样性发布的第5份报告更是指出,人类仅有几年的时间来避免地球出现第六次物种大灭绝,此次大灭绝是由人类活动造成的。

  当今地球生物多样性究竟是怎样的状态?能否称得上是第六次物种大灭绝?如今的物种灭绝相对于地球历史上的历次物种大灭绝有何不同?科学界存在着不同声音,我们该相信谁呢?

物种灭绝速度越来越快了

  物种灭绝是一种自然现象,古代中外学者都发现大多数化石与现代物种不相似,他们为此产生了深深的疑惑。到了18世纪,博物学家们已经意识到,地球历史上曾发生过多次物种灭绝。达尔文在南美洲发掘出几个“灭绝的怪物”的化石,他在《物种起源》中写道:“我想恐怕再也没有人比我对物种灭绝更加惊奇了。”

  20世纪80年代,美国地质物理学家路易斯·阿尔瓦雷茨和沃尔特·阿尔瓦雷茨父子等在美国《科学》杂志上发表文章,称他们在意大利、丹麦等地白垩系和第三系的界线黏土中,发现了存在外来陨石特征的铱元素,并提出中生代霸主恐龙是由于一颗小行星撞击地球才导致灭绝的假说。于是,大灭绝概念开始受到学术界的高度重视,各国学者展开了大量研究。芝加哥大学古生物学家大卫·劳普和同事杰克·塞普克斯基随后详细研究了化石记录,公布了他们对物种灭绝“背景”比率的研究结果,即有机体在地球生命史中灭绝的正常比例,表明地球至少经历了五次物种大灭绝。

  工业革命兴起后,环境污染和物种大量灭绝随之而来。人们开始意识到,地球历史上曾一再上演的大灭绝或许又一次来临了。

  自近代工业革命以来,人类已经改变了超过70%的土地和66%的海洋的生态面貌,人类活动引发了严重的全球性环境污染和生态危机,如气候变化、臭氧层破坏、森林破坏、大气及酸雨污染、土地荒漠化、海洋污染、有毒化学品污染和有害废物越境转移等。这些都导致了大片动植物栖息地消失,不少物种濒临灭绝,食物链发生变化,严重影响了地球生物多样性发展。

  曾经生活在地球上的冰岛大海雀、北美旅鸽、南非斑驴、澳洲袋狼、直隶猕猴、高鼻羚羊、普氏野马、台湾云豹以及渡渡鸟等物种都已不复存在。人们熟知的大部分动物,如犀牛、老虎及大象等,也可能在3个人类世代后消失,珊瑚礁最快可能在2070年毁灭殆尽。

  世界自然基金会(WWF)估计,自1970年以来,脊椎动物的数量总体下降了60%。脊椎动物至少有338种已经灭绝。如果包括“野生灭绝”和“可能灭绝”的物种,这一数量可能上升至617种。最近在野外灭绝的脊椎动物,包括在2018年失去最后一名雄性成员的北方白犀牛和原产于巴西的一种蓝色金刚鹦鹉。2014年的一项研究发现,在过去40年里,全球野生动物的数量锐减了50%。

  由大约1.6万名科学家组成的世界自然保护联盟(IUCN)最近称,目前有超过3.55万个物种面临灭绝的威胁。这包括31%的鱼类、27%的爬行动物、14%的鸟类、25%的哺乳动物、40%的两栖动物和33%的造礁珊瑚。现在全球仅剩下7000只非洲猎豹,非洲狮的数量自1993年以来减少了43%。在俄罗斯东南部和中国,只有大约100只远东豹在野外生存。地球上无脊椎动物占据了物种的绝大多数,自1500年以来已知消失的无脊椎动物有40%是蜗牛和鼻涕虫。三分之一的昆虫物种濒临灭绝,地球上的虫子总数每年减少2.5%。

  更可怕的是,地球上的物种正以前所未有的速度在消失。科学家分析了过去500年来灭绝物种的数据发现,在18世纪工业革命以前,每百年灭绝的物种在20~60种之间;但19世纪以后物种加速灭绝,过去百年灭绝的物种逼近了400种。自1500年以来,一半以上的脊椎动物灭绝都发生在1900年以后。从1600年到1800年,地球上的鸟类和兽类物种灭绝了25种;但从1800年到1950年,地球上的鸟类和兽类物种灭绝了78种。《科学》杂志曾报道,现在每小时都有3个物种灭绝。如今物种灭绝的速度比史前要快114~1000倍,比形成新物种的速度快100万倍,这样的灭绝速度远远超过史前任何一次物种大灭绝。

  物种的大量灭绝会对人类赖以生存的食物链产生灾难性的影响。世界自然基金会执行主任巴雷特说:“这远远不只是失去大自然的奇迹。这实际上是在危及人类的未来。大自然并不是‘我们理想中的样子’——它是我们维持生命的系统。”

危机前所未有

  与地球上历次物种大灭绝不同的是,引发这场灾难的幕后主推手是人类。

  自从掌握了用火、学会了制作石器、产生了语言、培养了团队精神,人类的力量就增加了成百上千倍,以至于在扩张的道路上,没有任何巨兽猛禽能够阻挡人类的脚步。

  有关研究表明,仅仅用了两千年的时间,智人就从北美到南美,一路横扫各类动物。生物分类有门纲目科属种,如果以属为单位,当时北美的47个属中有34个灭绝了;而南美,60个属中有50个走向了灭绝。化石记录表明,剑齿兽等猛兽都是倒在了人类的扩张过程中。

  便利发达的现代交通让人类能轻松抵达地球的每个角落,这也带来了物种入侵的严峻问题。外来物种借助各种交通工具快速散布到世界各地,引发了一次次区域性物种灭绝事件。发达的交通网络,也造成物种分布碎片化,物种被迫形成若干孤立的群体。

  工业革命对地球温室效应推波助澜。大量二氧化碳的释放导致海洋酸化,影响钙化生物的正常生长。海洋表层水体的pH值已经从工业革命前的8.2变成了现在的8.1左右。21世纪末,这一数值将可能降低到危险的临界值7.8,也就是海洋生态系统崩溃的边缘。此外,人为垃圾污染导致很多水生生物无法生存。

  当今地球所遭遇的生态危机,和人类活动紧密关联。这也表明,当今人类所遭遇的生物多样性灾难,与地球历史上的物种大灭绝有很大区别。

  首先是影响因子不一样。历史上的生物灭绝,是地球环境的恶化导致的。所以一旦生态环境变好,生物界又会恢复,并出现新的发展。但是,由人类“魔掌”造成的生物多样性灾难是很难恢复的。而且人类对生物圈施加的压力在迅速增强,物种灭绝有可能呈现加速的趋势。

  其次,过去的生物灭绝,主要是那些不适应环境剧烈变化的低等、原始、落后的物种灭绝了。而现在,不管物种是适应演化的还是不适应演化的,统统难逃“魔掌”。

  第三,过去物种灭绝速度非常慢,一些物种灭绝期间,仍然有新的物种不断地进化出来。所以生物灭绝后,大自然会经历一个复苏期,生物会重新走向新的演化。但现在的生物灭绝速度远超历史,且物种的进化程度已经非常高了,很难再进化出新的物种。

  此外,潜在的危机更加令人不安,那就是科学界对此问题的认识还非常不足。国外一名学者指出,当我们真正意识到这个问题时,可能地球上四分之三的物种都已经灭绝了。

  古生物学家提切特说过:“生命,必定能以某些形式在现今生物多样性的危机中幸存下来。而脆弱的人类,却很可能在这样的危机中败下阵来。”一些科学家为此已发出警告:“地球已进入第六次物种大灭绝,而且它最终将危及人类自身,这并非危言耸听。”还有人悲伤地说:“不曾孤独地来到这世界的人类,难道注定要孤独地离开?”

  北京有一个麋鹿苑,那里建了一个世界灭绝动物的墓地,竖立了100多块墓碑,墓碑上刻着最近300年来因人类不当活动而消失的动物。当物种灭绝的多米诺骨牌纷纷倒下时,作为其中一张的人类,还能屹立不倒吗?

要讨论更要行动

  不过,科学界也有另一种声音。他们认为人类对当今地球生物多样性的家底并没有调查清楚。科学家曾在热带雨林做了一次树冠物种采集,结果出人意料地发现了大量从未见过的甲壳虫动物,匡算下来雨林中可能有千万物种。科学家也在深海区采样,发现节肢动物、软体动物种类非常丰富,匡算下来海洋无脊椎动物也有千万物种。由此看来,地球生物的多样性,要比人类想象的丰富得多。

  对于物种灭绝速度的估测,首先要建立在对当前物种数量有可靠了解的基础上,而科学界目前对地球上究竟有多少物种并没有一致的意见。由于统计的物种数及统计方法千差万别,对于目前的物种灭绝速度,科学家的答案也不尽相同。比如目前只能通过已知的东西来推测未知,但是用脊椎动物估算的灭绝速度,就和用无脊椎动物估算的灭绝速度不一样。

  另外,人类只有700万年的历史,而且人的个体寿命非常短暂。人的一生,确实难以感知历史上地球物种大灭绝所经历的漫长过程。

  大自然强大的自愈能力也远远超过人类的想象,过去历次物种大灭绝后,生物界总能从灾难中恢复过来,这与地球系统的自愈能力密切相关。

  因此,要说“第六次物种大灭绝”,证据似乎还不够充分。

  然而,生物多样性危机正在发生,这是不容置疑的事实。地球生命系统的“涅槃”,对人类而言的确是毁灭性的灾难。所以少有人会否认相关研究及其所引发的争论的价值。那人类又该怎么办呢?

  人类活动已经给地球表面带来了很大的改变,现在要做的,恰恰是反方向的工作。2020年,联合国《生物多样性公约》(CBD)发布的《全球生物多样性展望》报告称,人类活动需要根本性的改变,包括8个方面:土地和森林、农业、粮食系统、捕鱼和海洋、城市和基础设施、淡水、气候行动和卫生。

  该报告主要作者戴维·库珀说,除了保护和重建,还须在生产和消费层面采取强硬措施,人类需要在整个经济活动中采取行动。“已采取措施的方面都看到了进展。例如与上一个10年相比,这个10年的森林砍伐水平减少了三分之一。对捕鱼进行良好管理的地方可以看到恢复的迹象。在消灭岛屿入侵物种方面也取得了巨大成就。在扩大保护区,尤其是海洋区域方面也取得了成功。”

  对于第六次物种大灭绝的讨论,无疑能给当代人类一个警示。作为地球生物的一份子,人类不可能独善其身,必须学会谦卑,充分认识自身的生存困境,约束不当行为,成为生物多样性最坚定的捍卫者。

来源:2021年2月10日出版的《环球》杂志 第3期

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(作者系中国科学院南京地质古生物研究所研究员)

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