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第六次物種大滅絕近在眼前

來源:網絡 2009-07-02 08:03:25

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  一些科學家斷言我們正處于第六次物種大滅絕的初期。自人類稱霸地球以來,無時無刻不在給其他物種帶來災難。而現在,一次大范圍的物種滅絕可能正在發生。

  除了一個死氣沉沉的倒影,你在它們的玻璃眼球中看不見任何其他東西。渡渡鳥、塔斯馬尼亞虎、(北極)大企鵝、南非小斑馬、墨西哥大褐熊還有最近的白鰭豚——我們都只能在動物標本剝制師那里看到它們了,而且這份名單可能還會越來越長。據國際自然保護聯盟(IUCN)的統計,近500年間有820個物種在野生狀態下消失,而那些悄無聲息便滅絕的物種更是不計其數。美國著名生物學家愛德華·威爾遜(Edward O.Wilson)估算,地球上每年都會有0.25%,也就是1萬~4萬個物種滅絕!這一無法得到驗證的數據引發了爭議。如何測定生物多樣性目前所面臨的衰退?我們是否可以將其與地球上可能已經經歷過的五次物種大滅絕危機相提并論?如果答案是肯定的,那我們現在是否正處于第六次物種大滅絕的浪潮中?的確有越來越多的專家這樣認為。不過,還有許多事情尚無定論。

  “這次連續性的物種滅絕可能是從5萬至10萬年前開始的,當時人類已經開始占領地球”——在美國國家科學院院刊2008年8月號上,我們看到了這樣一句話。當然,當時分散在地球各處生活的幾百萬人對物種的影響應該還不是很大,但很可能已經有某些動物因遭到過度利用而滅絕。后來,這一物種滅絕浪潮的規模可能逐漸擴大。隨著1萬年前農業的起步和人類對土地的改造,以及百年前的工業革命和隨之而來的人口持續快速增長——從1950年的25億增長到了2008年的67億,人類占據了所有生態位。智人(Homo sapiens)的出現導致了格局轉變、環境污染,以及對資源的過度開采……他們應該是當前物種滅絕的頭號責任者。法國巴黎自然科學博物館生物與生物多樣性管理部主任羅貝爾·巴爾博(Robert Barbault)指出:“人類的擴張導致了部分物種的滅絕,這種解釋是完全合乎情理的。”

  這樣的推測還需要有數據的支撐,而得到可靠的數據幾乎是個無法完成的任務。首先必須有起點數據(例如世紀初物種的數量)和終點數據(現有物種的數量),才能計算出物種數量衰退的比率。可問題是這兩個數據我們都無從知曉!按理說,現存物種的數量是最容易掌握的。有多少物種被統計在冊呢?那些努力將國際動物命名法委員會(International Commission on Zoological Nomenclature,位于倫敦)分散的數據集中起來的博物學家估計出的結果是近180萬。那么最初共有多少物種呢?根據不同模型計算得出的結果,約有300萬~1億種,最合理的估計大概是500萬~1500萬。我們所知道的是,這一大型現存物種名錄上每年描述的新發現物種大約有1600種,其中主要是昆蟲。照這個速度,需要好幾個世紀才能將地球上存活的物種統計完畢。然而,明天存在的物種和今天的又不完全一樣,而今天的物種和一個世紀前的也不盡相同。換句話說,一個世紀前的物種數量對我們來說可能永遠是個謎。因此,在這種條件下,我們不可能得出滅絕物種的準確數據,只能通過不同的方法來大膽估算。如果依照我們對數百年來研究最為頻繁的物種(哺乳動物、鳥、蝴蝶或兩棲類動物)的計算方法來統計,結果是:在2004年已知的4629種(這一數字接近于哺乳動物總量)哺乳動物中,約有50種在20世紀內滅絕,滅絕率為1.1%;在1萬種鳥類中有40種已經消亡,滅絕率為每百年0.4%。

  滅絕數量無從計算

  另一種估算目前物種數量衰退率的方法是利用生態環境的大小和有可能棲息在此的物種數量間的關系來進行計算,而這種關系全憑  經驗估算,毫無科學依據。根據瑞典化學家斯萬特·奧古斯特·阿累尼烏斯(Svante August Arrhenius)在1921年提出的一項指數定律,如果我們知道一個既定生態環境的年縮小率,就可以推斷出這個生態系統相關物種的滅絕率。這一方法已經被應用在對亞馬孫森林、熱帶草原和紅樹群落的研究中。在這些地方,我們根據地表數據和衛星所提供的數據得以估算出這些生態環境的消失速度,憑借這種方法得出的物種數量衰退率是每百年0.1%~0.3%,比前述結果要稍微小一些。這些方法當然還可以交叉使用,仍無法得出很明確的結論。比如某位學者認為2020年亞馬孫森林特有物種的滅絕率可能是5%~18%,而另一名學者卻認為是2%~25%。羅貝爾·巴爾博認為,這一問題的關鍵在于“這是一種引起公眾輿論的策略而并非真實的科學計算”。

  一旦我們嘗試把物種滅絕的規模和“正常的”物種滅絕率進行比較,事情就變得更加復雜了。事實上,滅絕是生命不可或缺的一部分。終有一天地球上的所有物種都會滅絕,這是無法逃脫的命運,只是滅絕的速度不同而已。哺乳動物物種可能存在100萬~170萬年,鴨嘴獸則可能存在2億年以上。有待了解的是目前瀕危物種的數量是否比過去更多。然而,要獲得古代物種多樣性的數據更是個大難題。“所有事實都讓我們認為物種滅絕的速度加快了,但是我們卻很少有可靠的數據來予以證實……”法國巴黎國家自然史博物館的古生態學專家帕特里克·德維沃(Patrick De Wever)如是說。事實上要想重新構建生物史,唯一可以利用的便是化石。但是,有多少動物幸運地被保存在了化石中呢?某些計算顯示,能在大洋底部的沉積物中找到的浮游生物機體不到其總數的千分之一!

  帕特里克·德維沃常常開玩笑地講述如下趣聞:上世紀80年代,他帶領的研究小組注意到放射蟲(一種水生單細胞機體)化石物種的數量在侏羅紀末期驟然減少——似乎是一次物種滅絕危機。“這是我們在1986年發表的假說,其中用到了南美洲和北美洲之間大洋的形成所引起的海流混亂來解釋這一物種滅絕。”但是,一些古生物學者在5年前發現了500多個新種類的放射蟲,它們被完好地保存在德國的石灰石中,這些化石正好可以追溯到侏羅紀末期!一次發現便將生物多樣性的指針從衰退轉到了爆發上。“這證明我們只能通過古代隨機保存下來的證據了解這一切。”

  物種滅絕正在加速是事實

  研究人員發現,在不同時期的物種數量、研究不同地質年代的專家數量和可接觸到的每個既定時期的地表之間,存在著令人詫異的關系。這是古生態學設置了上述陷阱的另一個證據。例如,是否因為研究第三紀時期(公元前6500萬年~前2300萬年)的專家人數眾多,我們才發現這一時期的物種更加豐富呢?抑或因為物種非常豐富,才會有更多的專家在研究呢?或許這一物種多樣性事實上并非只和這一時期有關,只是因為我們可能觸及的這一時期的地層最廣,得到的化石最多,所以才會產生這一判斷呢?在這種情況下,到底應該給予這些古代物種多樣性的數據幾份信任呢?“我們應該意識到這些數據和事實略有出入,因為不管怎樣,它們僅僅是指數而非事實。”帕特里克·德維沃強調說。無論如何,根據這些“指數”,所有專家都證實現在物種滅絕的速度更快了。從上述古生物學的研究中可以得出結論,這些物種在地球上平均存活了500萬年。我們也隨之得出一個“正常范圍內”的物種滅絕率:5萬個物種中每100年有一種滅絕,即0.002%。因此,即使是對于目前物種數量衰退率的最低估計可能也比預期的比率要高出50倍。“物種滅  絕速度越來越快是不爭的事實。”羅貝爾·巴爾博堅持這種論斷。帕特里克·德維沃則更委婉:“這種推測可信度較高,目前沒有任何科學論文否認其真實性。”

  無論如何,這些有關古代物種多樣性的數據揭示了地球歷史上五次大型物種“滅絕危機”的存在。“這五次危機發生的可能性很大,” 帕特里克·德維沃繼續說道,“因為這是我們綜合分析諸多因素得出的結論。”每次都有很多類型的物種在危機中滅絕,脊椎動物和無脊椎動物都一樣不能幸免。顯然,有一個一兩百萬年的階段留下的化石數量很少。每次危機的最后都伴隨著物種結構的重組,隨著新的生命形式的出現,物種也更趨多樣性。然而,對這五次危機的基本判斷總的來說依據的都是海洋生物的多樣性,海洋生物數量最多也最有可能被埋藏在沉積物中而留存下來。當我們試圖把這五次危機和陸地生物多樣性的演變一一對應時,發現只有二疊紀-三疊紀(Permien-Trias)時期的那第五次危機是與之有關聯的。這是五次危機中規模最大的一次,發生在2.52億年前,約有90%的物種在這次危機中滅絕。有待確定的是能否把今天這種類似生物危機的情況與過去五次危機相提并論。說得更明白一點,我們能否將其稱之為“第六次物種大滅絕”?羅貝爾·巴爾博教授說:“這個問題幾乎毫無意義。毋庸置疑,我們正處于滅絕過程的初期,前幾次危機都持續了數百萬年,而我們現在所面對的不過是幾百年間的變化,我們有理由認為,人類能夠采取一些策略來限制物種滅絕的規模。”

  下個世紀最為關鍵

  這也是斯坦福大學的保羅·奧利克(Paul Ehrlich)和羅貝爾·普林格(Robert Pringle)的觀點,美國國家科學院院刊的專題報道便是以他們的預言作為結束語:“在隨后的1000萬年中,物種多樣性的未來肯定是由唯一的一個物種在將來50年到100年間的活動來決定,這一物種就是智人,盡管它只存在了20萬年。”由于堅信這一觀點,這兩位美國生物學家提出了各種方法來避免物種大滅絕危機,甚至包括某些不合常規的辦法。這些方法包括:限制生物滅絕的起因(限制人口增長、能源消耗和人為的污染),創建自然保護區,修復那些面臨危險的生態系統,以及改變人類對待自然的態度。“我相信一場革命正在進行。”羅貝爾·巴爾博抱有這樣的希望。目前的情況和過去的物種滅絕浪潮相比有另一個顯著的區別,現在的危機是一種具有侵略性的物種的行為造成的,但是這一物種卻具有理性思維,正是其具備的這種在生物史上與眾不同的能力使得找到解決方案并付諸實踐成為可能。但是我們必須趕緊行動起來。

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