2024-03-09 农历甲辰年 正月廿九
美国斯坦福大学最新研究:地球陆生脊椎动物灭绝速度仍在加快

受访专家:中国科学院院士、南京大学地球科学与工程学院教授 沈树忠

本报记者 严立新

每年的5月22日是国际生物多样性日,确立这一节日,目的是提高人们对生物多样性的重视,以保护生物多样性及生态系统。然而,现实情况让人忧心,美国斯坦福大学的一项研究显示,地球陆生脊椎动物灭绝的速度仍在加快。甚至可以说,我们正在面临“第六次生物大灭绝”。

斯坦福大学的研究人员统计了地球上极度濒危物种的数量和分布情况。他们发现,有515种陆生脊椎动物(占所有分析物种的1.7%)正处在灭绝边缘,这意味着这些物种的数量只剩下不到1000个;更严重的是,其中大约一半的种群所剩个体数还不足250个;在整个20世纪,全球至少有543种陆生脊椎动物发生灭绝。研究人员表示,大多数高度濒危物种集中在热带和亚热带地区,这些地区都曾受到严重的人类入侵影响。人口增长、栖息地被破坏、野生动植物贸易、污染和气候变化等人类活动产生的压力,是这些物种灭绝的主要原因。这一研究结果近期发表在《美国国家科学院院刊》上,研究者表示,未来20年全球陆生脊椎动物灭绝的数量,可能会与整个20世纪不相上下。

自工业革命以来,地球上的生物多样性正在急剧减少,这一结论已经被多项研究证明,“第六次生物大灭绝事件”的说法也由此诞生。中国科学院院士、南京大学地球科学与工程学院教授沈树忠表示,生态系统是由各个物种相互作用、相互依存而形成的巨大网络,经过自然选择和调控使其处于动态平衡。种群数目的大量减少对地球生态系统将会产生巨大影响,不仅会加快物种灭绝速率,还会导致与其有关的其他物种同样面临灭绝风险,进而产生蝴蝶效应,加速生态系统的崩溃。而人类作为生态系统中生命力“最脆弱”的一环,也将难逃厄运。

即使研究表明,目前地球物种灭绝速率已经超过了前五次大灭绝事件的任何一次,但幸运的是,经过5亿多年的生态繁衍和更替,地球已经积累了大量的资料,能为我们研究现代生态系统面临的现状、预测未来提供重要借鉴。沈树忠表示,要放缓“第六次生物大灭绝”的节奏,延长属于人类及各物种和谐发展的时代,我们必须认识到保护生物多样性、维护生态稳定的重要性,并不遗余力地将其付诸实践。

积极减少碳排放。从历次物种灭绝事件来看,气候快速变化导致环境恶化、生物多样性大规模锐减情况较多。因此,关注气候问题、遵循《巴黎协定》制定的减排目标,控制碳排放甚至早日实现二氧化碳“零排放”,将有助于保护生物多样性。

建立自然保护区。“每个生物都有其生存需要的范围和生态环境。”沈树忠说,近些年人类居住地扩建、活动范围的大规模扩张,极大地压缩了野生动植物的生存空间。保护动植物,人类更需要为野生动物创造适合它们生存的环境,比如四川省大熊猫国家公园的建立,就很好地增强了大熊猫栖息地的连通性、协调性和完整性,实现大熊猫种群稳定繁衍,有效保护了大熊猫及其伞护生物的多样性和典型生态脆弱区的整体性。

加强公民保护意识。比如鼓励民众低碳出行、节约能源、不滥伐树木、不滥杀野生动物、拒绝野生生物交易、爱护环境卫生等,必要时应借助法律手段实施制约。让我们从自身点点滴滴做起,将保护生物多样性刻入每一代人的血脉中。

每次灭绝都是物种“大换血”

物种灭绝和更替是一个由气候、地理、天体运行等原因导致的自然现象。对于地球来说,生物大灭绝可能只是一次“大换血”,随着时间流逝,另一个新的世界又会充满生机;而对于地球生物来说,每一次事件的发生既有“被灭门”的风险,也是“突破”的机遇。沈树忠介绍,自地球生物形成以来,至少已经发生过5次生物大灭绝事件。

奥陶纪大灭绝。奥陶纪时期还未形成陆地生态系统,地球生物遍布海洋,此时的海生无脊椎动物空前繁盛,包括笔石、珊瑚、腕足、海百合、苔藓虫和软体动物等。各种大小鹦鹉螺类进入繁盛时期,是当时海洋中最凶猛的肉食性动物。据推测,淡水植物可能在奥陶纪已经出现。然而,在距今约4.44亿年前的奥陶纪末期,地球发生了第一次全球性生物大灭绝事件。学界普遍认为,当时的地球经历了一次快速变冷时期,整个地球的温度下降,冰川锁住水,海平面降低,原先丰富的沿海生物圈被破坏,最终导致了大约85%的物种发生了灭绝。

泥盆纪大灭绝。泥盆纪是陆生植物和脊椎动物飞越发展的时期,也是地球演化过程中的鱼类时代,现代鱼类硬骨鱼就起源于此时。泥盆纪早期的陆地上,裸蕨类开始繁茂;中期后,腕足类和珊瑚类发育,开始出现原始菊石、昆虫;到泥盆纪晚期,开始出现原始两栖类、迷齿类动物,以及蕨类植物和原始裸子植物,而无颌类动物趋于灭绝。

泥盆纪生物大灭绝有两个高峰期,首次发生在3.72亿年前的泥盆纪晚期,第二次发生在距今约3.6亿年前的泥盆纪末期,都是由于气候快速变化造成的。这次灭绝事件的时间范围较宽,规模较大,受影响的门类也多。当时,浅海的珊瑚几乎全部灭绝,深海珊瑚部分灭绝,层孔虫几乎全部消失,竹节石全部灭亡,浮游植物的灭绝率超过90%,腕足动物中有三大类灭绝,无颌鱼及所有的盾皮鱼类受到严重影响。陆生植物以及淡水物种,比如原始爬行动物,也受到了影响。

二叠纪末大灭绝。二叠纪是两栖动物时代,在植物界属于蕨类植物时代;爬行动物的首次大量繁盛也发生于此。然而,在距今约2.52亿年前,由于超级火山大爆发、气候快速升温、海水缺氧,大陆干旱化范围大规模扩大等原因,导致这次最大的生物灭绝事件发生。这次事件速度快,时间短,后果相当严重,造成超过81%的地球海洋生物灭绝,导致占领海洋近3亿年的主要生物类群,如四射珊瑚、三叶虫、有孔虫中的一类等从此销声匿迹,事后生物经历了长达500万年才恢复到灭绝前的水平。这次生物大灭绝为恐龙类等爬行类动物的发展提供了重要空间,是地球从古生代向中生代转折的里程碑。

三叠纪末大灭绝。三叠纪也被称为“恐龙世代前的黎明”,出现了最早的哺乳动物(似哺乳爬行动物),而植物界属于裸子植物时代,盛产于古生代的主要植物群大部分灭绝。此次大灭绝发生在距今约2亿年前的三叠纪末,估计有76%的物种(主要是海洋生物)发生灭绝,除鱼龙外,大量海生爬行动物消失;腹足动物等无脊椎动物受到巨大冲击。但此次大灭绝的原因尚不明确,大陆分裂导致的强烈火山运动是可能的原因。

白垩纪末大灭绝。也叫恐龙大灭绝事件。白垩纪时期出现了最大的恐龙、许多新的恐龙种类以及最早的蛇类、蛾、蜜蜂以及其他小型哺乳动物;被子植物也出现于此时期。这次生物大灭绝的发生可能是由于小行星撞击事件和火山喷发,同期地球发生频繁且剧烈的地壳运动和海陆变迁,导致白垩纪末约75%~80%的物种灭绝,最著名的是自三叠纪晚期以来统治地球约1.7亿年的恐龙时代终结,使地球生物界进入到了哺乳动物阶段,为人类的出现和发展提供了契机。▲