地球歷史上的那些“大滅絕”:曾一次干掉96%物種
北京時間10月15日消息,據(jù)國外媒體報道,物種滅絕一直在發(fā)生。事實上,地球上出現(xiàn)過的生命形式有90%以上已經(jīng)滅絕,一種生物滅絕了,會有另一種生物演化出來,取代它的位置,然而,在過去5億年中,有5個物種滅絕速度很快、在地質(zhì)時間上相對短暫的時期,殺死了當(dāng)時50%到90%的生命形式。
最著名的一次大滅絕發(fā)生在大約6500萬年前,導(dǎo)致了恐龍的滅絕。這次大滅絕被稱為白堊紀(jì)-第三紀(jì)滅絕事件,科學(xué)家認(rèn)為,該事件是在一顆巨大的小行星撞擊地球之后發(fā)生的,恐龍并不是這次事件的唯一受害者,當(dāng)時地球上近50%的生命形式也遭到了滅頂之災(zāi)。
不過,這并不是地球歷史上最嚴(yán)重的物種滅絕事件。大約2.5億年前,當(dāng)時恐龍還未出現(xiàn),發(fā)生了二疊紀(jì)-三疊紀(jì)大滅絕,當(dāng)時近90%的地球生命滅絕了,這是已知地質(zhì)歷史上最大規(guī)模的物種滅絕事件。關(guān)于該事件的原因,科學(xué)家們提出了各種各樣的理論。一些人認(rèn)為是一顆巨大的彗星或小行星撞擊了地球,類似于造成恐龍滅絕的原因,近年來,有科學(xué)家提出,如今西伯利亞地區(qū)在當(dāng)時的大規(guī)模火山活動導(dǎo)致了大滅絕,火山釋放的二氧化碳和甲烷可能使海洋酸化,地球變暖,進(jìn)而導(dǎo)致物種滅絕。
2014年,麻省理工學(xué)院的科學(xué)家們將火山理論又向前推進(jìn)了一步。他們假設(shè),由于火山釋放出的鎳,導(dǎo)致了產(chǎn)甲烷生物甲烷八疊球菌(Methanosarcina)的蓬勃發(fā)展。這種古菌需要鎳才能生存,當(dāng)鎳進(jìn)入水循環(huán)系統(tǒng)并在世界各地流動時,甲烷八疊球菌也在擴(kuò)散,釋放出越來越多的甲烷,由此引發(fā)的后果是氧氣供應(yīng)枯竭,進(jìn)而導(dǎo)致物種滅絕,它們腐爛的身體為甲烷八疊球菌提供了另一種食物來源,從而釋放出更多的甲烷。
并不是所有的科學(xué)家都相信,一種單細(xì)胞生物有能力消滅地球上90%的生命形式。也許是小行星、火山和產(chǎn)甲烷生物一起作用的結(jié)果?科學(xué)家將繼續(xù)關(guān)注這一事件,并思考我們能否阻止這種規(guī)模的滅絕事件再次發(fā)生。
過往的大規(guī)模滅絕
廣翅鱟目(Eurypterida)動物又被稱為海蝎,在二疊紀(jì)-三疊紀(jì)大滅絕事件中滅絕了。
為了更好地了解大規(guī)模滅絕的影響,以及我們?nèi)绾尾拍茉陬愃剖录猩嫦聛恚紫刃枰私庖幌乱呀?jīng)發(fā)生過的物種滅絕事件。到目前為止,地球經(jīng)歷了五次大規(guī)模的物種滅絕事件:
奧陶紀(jì)-志留紀(jì)滅絕事件:結(jié)束于4.43億年前,殺死了大約86%的物種;
泥盆紀(jì)后期滅絕事件:結(jié)束于3.59億年前,殺死了大約75%的物種;
二疊紀(jì)-三疊紀(jì)滅絕事件:結(jié)束于2.51億年前,殺死了大約96%的物種;
三疊紀(jì)-侏羅紀(jì)滅絕事件:結(jié)束于2億年前,殺死了大約80%的物種;
白堊紀(jì)-第三紀(jì)滅絕事件:結(jié)束于6500萬年前,殺死了大約76%的物種。
這些都是導(dǎo)致無數(shù)生命消失的事件。那么,是什么造成了如此大規(guī)模的破壞呢?這些事件的起因,聽起來就像是你能想象到的所有可怕景象的集合。火山爆發(fā)、流星撞擊、全球氣溫波動,以及大氣和海洋成分的變化,都是造成一次又一次大規(guī)模滅絕的原因。更可怕的是,以上滅絕事件大多發(fā)生在數(shù)千年甚至數(shù)百萬年的時間里,而白堊紀(jì)-第三紀(jì)滅絕事件可能在短短幾個月內(nèi)就造成了嚴(yán)重破壞。
以二疊紀(jì)-三疊紀(jì)滅絕事件為例,因為規(guī)模最大,該事件被稱為“大死亡”(The Great Dying)。一種理論稱,這場大滅絕開始于大約2.52億年前,當(dāng)時地球上有一塊巨大的陸地,稱為盤古大陸(Pangea)。當(dāng)時全球氣溫比以往任何時候都要高,這使得盤古大陸內(nèi)部的沙漠酷熱而干燥,生命只能勉強(qiáng)維持。
然后,地球歷史上最大規(guī)模的火山爆發(fā)開始了,熔巖覆蓋了大片土地,并向空氣中噴出大量火山灰和有毒氣體。在短暫的酸雨和全球變冷之后,整個地球開始大規(guī)模變暖。來自火山的二氧化碳充滿了大氣,造成了溫室效應(yīng)。在經(jīng)過16萬到280萬年的摧殘之后(以我們的標(biāo)準(zhǔn)來看,這是很長的一段時間,但對地球而言并非如此),96%的物種滅絕了。
很顯然,要想在大規(guī)模物種滅絕中幸存下來可不是件容易的事。
砍伐熱帶雨林將破壞原生生物的棲息地,也減少了大氣中二氧化碳的吸收。
未來大滅絕事件的跡象
在今天的人們看來,地球似乎并沒有處于大規(guī)模滅絕的邊緣。即使是專家也承認(rèn),在過去的200年里,只有1%或2%的物種滅絕。相比動輒滅絕75%物種的大規(guī)模滅絕事件,這一數(shù)字似乎微不足道。那么,為什么科學(xué)家會對滅絕事件如此緊張呢?
我們已經(jīng)知道,當(dāng)植物和動物的滅絕速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)快于正常速度(或者稱為背景速度)時,就會發(fā)生大規(guī)模滅絕。所以,要想知道大規(guī)模滅絕事件是否正在發(fā)生,一個很好的方法就是了解當(dāng)前的物種滅絕率和背景滅絕率。事實上,許多研究已經(jīng)關(guān)注了這一問題。
其中一項較為悲觀的研究估計,所有物種的背景滅絕率為每年每百萬個物種中,有0.1個物種滅絕(即0.1E/MSY),而目前的滅絕率已經(jīng)接近100E/MSY。這意味著目前地球物種的滅絕速度是正常情況下的1000倍!另一項僅針對哺乳動物研究則較為樂觀,將物種滅絕的背景速率定為1.8E/MSY,目前的滅絕率則為50~75E/MSY。然而,即使是在這種被認(rèn)為“樂觀”的情況下,目前的滅絕速率也比背景值高出至少27倍。
那么,是什么導(dǎo)致了這一切?原因之一是棲息地的喪失。隨著全球人口的增長,越來越多的土地被用來耕種,留給原本生活在那里的生物的空間越來越小。另一個重要原因是短期經(jīng)濟(jì)利益,比如偷獵和過度捕撈,許多物種正因此瀕臨滅絕。
不過,最受關(guān)注的解釋是人為造成的氣候變化。當(dāng)我們?nèi)紵剂蠒r,二氧化碳被釋放到大氣中,吸收了來自太陽的熱量,導(dǎo)致地球變暖。一些動植物無法快速適應(yīng)不斷變化的環(huán)境,因此走上了滅絕之路。
如果我們確實正在經(jīng)歷一次大滅絕事件,那并不意味著我們就完蛋了。地球歷史上有很多生物都在滅絕事件中存活了下來。
如何避免物種大滅絕?
我們可以通過減輕對環(huán)境的影響來幫助減緩滅絕事件的發(fā)生。
人類或許可以想出各種地球工程學(xué)的方法來應(yīng)對大滅絕事件,比如通過先進(jìn)的技術(shù)來控制地球氣候。這聽起來很神奇,但也引發(fā)了一些擔(dān)憂。首先,大規(guī)模的氣候?qū)嶒瀻缀蹩隙〞a(chǎn)生意想不到的后果。也許在期待科學(xué)家拯救人類(以及其他物種)的同時,我們自己也可以采取一些行動。畢竟,是人類推動了地球走向大規(guī)模滅絕,我們每個人都有責(zé)任,我們也應(yīng)該成為解決方案的一部分。
如果想要阻止物種大滅絕,我們需要做的第一件事就是應(yīng)對人類引起的氣候變化。一些科學(xué)家認(rèn)為,地球可能已經(jīng)越過了無法回頭的臨界點,但聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署和世界資源研究所(World Resources Institute) 2014年的一份報告顯示,我們還有一線希望。為了將全球變暖趨勢控制在2攝氏度(避免發(fā)生危險氣候變化的標(biāo)準(zhǔn))以下,我們需要在2050年前將溫室氣體排放量減少50%—;—;這一數(shù)字有點令人氣餒。
如何減少50%?你可以更多地拼車旅行;購買更節(jié)能的汽車;冬天把汽車空調(diào)溫度調(diào)低一些,夏天則調(diào)高一些;騎自行車去上班;盡可能資源回收利用。這些看起來都是很小的改變,但是如果每個人都參與進(jìn)來,效果將是巨大的。就拿簡單的燈泡來說:如果每個美國人都用一個更加節(jié)能的燈泡來替代普通的白熾燈,那么減少的溫室氣體排放量將相當(dāng)于減少80萬輛汽車。
另一個導(dǎo)致物種滅絕的因素是棲息地的喪失。減少肉類的消費(fèi)或許會有所幫助。每單位面積的農(nóng)作物能比牲畜提供更多的卡路里,因此可以用更少的土地養(yǎng)活更多的人。在畜牧業(yè)中,除了放牧牲畜所需的土地外,還需要土地來種植牲畜飼料。
最后,還有偷獵和過度捕撈的問題。不要購買瀕危物種的產(chǎn)品(如象牙),盡量從可持續(xù)的漁場購買海鮮。我們可以查看國際自然保護(hù)聯(lián)盟(IUCN)的紅色名錄,搜索瀕危物種,以及從科研機(jī)構(gòu)尋找海鮮推薦。
最后,沒有人知道我們能做到什么樣的程度,也不知道未來究竟會發(fā)生什么。人類已經(jīng)極大地改變了氣候,上述這些措施可能只會推遲,但無法阻止大規(guī)模滅絕的發(fā)生。但有一點是顯而易見的:我們必須付出艱苦的努力,并嘗試一切可能。