李翔
伊麗莎白·科爾伯特說:“大滅絕可能是今天的孩子們必須要面對的第一個科學概念。”拜兒童玩具巨頭所賜,恐龍玩具無處不在。一歲的孩子們開始玩這些玩具,兩歲大的孩子們開始懂得這些玩具代表的是一些巨大的生物。再過一段時間,他們還會明白,這些巨大的生物,只能以玩具的形式出現。他們不會有機會看到這些巨大生物在面前奔跑追逐,除了電影《侏羅紀公園》系列中還原出的那些版本。
但是,人類發(fā)現地球上曾經存在一些現在不再存在的物種,即所謂“滅絕”這件事情本身,是到18世紀后半葉才發(fā)生的。一些美洲乳齒象的骨頭在野外考察中被發(fā)現,然后所有研究者都被發(fā)現的骨頭難倒。他們猜測這些骨頭究竟屬于哪一種動物。顯然它們不屬于地球上已知的動物。英國女王的主治醫(yī)師稱之為“美洲未知動物”。法國博物學家布豐稱這些骨頭分屬3種動物:大象、河馬以及一種目前未知的物種。布豐說,最后的未知物種似乎已經消失了。美國的建國元勛托馬斯·杰斐遜也參加了這場爭論。他不認為這種動物已經消失,在他成為美國第三任總統(tǒng)之后,他還在派人去西部遠征時,希望派去的人能碰到這種體型是大象的五六倍的“未知動物”。
就職于法國國家自然歷史博物館的居維葉是堅定的“滅絕”物種支持者。在研究了所能拿到的骨頭之后,居維葉提出,“對我而言,這似乎證明了在我們的世界之前還存在著另一個世界?!薄暗?,原來的地球是什么樣子的?又是什么樣的變革將那個世界抹除?”居維葉問道。他認定,“地球上的生命常常受到可怕事件的干擾,不計其數的生物成為這些災難的受害者。”
今天我們已經知道,地球上曾經發(fā)生過5次大滅絕。根據兩位芝加哥大學古生物學家戴維·勞普和杰克·塞普考斯基1984年發(fā)表的對海洋化石記錄的全面分析,地球經歷過5次規(guī)模較大的滅絕,以及許多規(guī)模較小的滅絕事件。物種大滅絕以2600萬年為周期發(fā)生。天體物理學家們推測說,這一2600萬年的周期性滅絕可以用太陽的一顆“伴星”來解釋。“這顆伴星每2600萬年經過一次太陽系的奧爾特云,引發(fā)大規(guī)模的流星雨,給地球以毀滅性打擊。”5次大滅絕中規(guī)模最大的一次是二疊紀末期大滅絕。根據中美科學家聯合研究的結果,這次大滅絕延續(xù)時間不超過20萬年,甚至可能少于10萬年,但消滅掉了地球上全部物種的90%。
關于5次大滅絕,科學家們并沒能達成一致,形成一種普世理論來解釋。目前我們的知識范圍只能告訴我們,原因可能多種多樣,“冰川化引發(fā)了奧陶紀末期大滅絕,全球變暖和海洋化學組成變化引發(fā)了二疊紀末期大滅絕”,白堊紀-第三紀大滅絕被證明是由于小行星撞擊地球造成的?!?500萬年前,在本應極為平常的一天,一顆直徑達10公里的小行星撞擊了地球。在觸地的一瞬間,小行星發(fā)生了爆炸,釋放出的能量相當于1億兆噸TNT炸藥的水平,或超過100萬顆人類所測試過的最強大的氫彈。碎為粉末的小行星,以及其中所包含的銥,在整個地球表面上彌漫著,遮天蔽日,導致氣溫驟降。一場大滅絕無可避免。”
回到篤定地球上發(fā)生過摧毀大量動物的滅絕事件的法國博物學家居維葉,他推測美洲乳齒象、猛犸和大地懶等巨型生物全都滅絕于5000多年前—今天我們知道它們滅絕于約1.3萬年前,現在的生物學家們稱之為巨型動物群大滅絕。這一滅絕事件同“死星”或者小行星撞擊地球這些事情無關。它們滅絕的時間與人類的擴張時間剛好吻合,也越來越被認為,正是后者的行為才導致了這些巨型動物群的大滅絕。
伊麗莎白·科爾伯特在這本書里說“我努力在做的事情是要追蹤一場大滅絕事件的蹤跡,你可以稱之為全新世大滅絕,或是更順口一點的說法—第六次大滅絕?!边@次大滅絕的原因是—人類的活動。
因為發(fā)現某些化學物質對臭氧層的破壞作用而獲得諾貝爾獎的德國化學家保羅·克魯岑貢獻了“人類世”這個術語。他用“人類世”來替代“全新世”。全新世開始于1.17萬年前最后一次冰川期結束,并延續(xù)至今。
克魯岑列舉了一些人類影響導致的地質學改變:“人類活動已經改變了這顆星球三分之一至二分之一的地表面貌;地球上主要河流中的大多數都已經建立了水壩或被分流;漁業(yè)捕撈了近海水域超過三分之一的主要生物資源;人類使用了地球上超過一半的可以直接利用的流動水資源;人類改變了大氣的組成,拜化石燃料的燃燒和森林砍伐所賜,空氣中二氧化碳的濃度在過去兩個世紀中提高了40%,另一種溫室氣體甲烷的濃度翻了一倍不止?!?/p>
在人類世中,由于人類的活動導致的變化至少包括以下幾個方面:
海洋酸化。二氧化碳的特質之一是,它能夠溶解于水中形成酸。由于海洋占據地球70%的表面,只要水和空氣接觸,就會發(fā)生氣體成分溶解到海水中的現象。而目前人類行為產生的二氧化碳,其實相當于人類在向大海中注入二氧化碳。“拜所有這些額外的二氧化碳所賜,海洋表層水體的平均PH值已經從8.2降到了8.1……海洋酸化的結果是,具有高度忍耐力的生物數量規(guī)模會變得龐大,而那些不能具備抗酸化能力的生物將會滅絕。
氣候變暖。氣候變暖和海洋酸化一起,被稱為邪惡雙子。2004年時,一組科學家用物種-面積關系對全球變暖引起的滅絕危機做了一次評估。這次預估設定了一個最為悲觀的場景和一個最為樂觀的場景。在最為悲觀的場景中,即使變暖維持在最低水平,預計也有22%至31%的物種會在2050年被劃定為滅絕;在最樂觀的場景中,物種具備高移動性,當氣溫上升時,它們會遷移到適于生長的新領域,這時,在最低水平的變暖假設下,全球物種中會有9%至13%會在2050年前被劃定為滅絕。這項研究成果成為《自然》雜志的封面文章。
物種入侵。人類是地球歷史上所有生物中唯一可以跨越山脈、海洋等天然阻隔快速移動的物種。但是,移動的不僅僅是人類,還有人類無意間帶在身上或身邊的其他生物。這就造成了物種入侵。“當一個物種被運送到一個新的地點,特別是到了一個新的大陸上時,它就把它的競爭對手和天敵都甩在了身后。這種擺脫宿敵之后的自由,還是擺脫了演化史的自由,被稱為‘天敵脫離?!蔽锓N入侵會打破演化鏈條,造成物種滅絕。
人類對其他物種的滅絕。這其中最典型的正是讓人類意識到存在“滅絕”現象的大型生物的滅絕。這些大型生物的演化策略是“大到沒有天敵”。成年犀牛沒有天敵、完全長大的大象與河馬也沒什么動物敢于攻擊,熊和大型貓科動物同樣如此。它們付出的代價則是,孕期很長,一次基本上只能生產一個孩子,適于生育的年齡也大。繁殖方面的劣勢轉化為捕食方面的優(yōu)勢,直到人類出現。大型生物在人類面前的優(yōu)勢蕩然無存?!霸谌祟惓霈F在地球舞臺上之前,體型更大、繁殖率更低本來是個成功的策略,這讓特大號生物主導了這顆星球。后來,在地質學上的某一瞬間,這個策略成了失敗者的把戲?!?/p>
第六次大滅絕的結果尚未完全展現。如果僅僅按照目前的趨勢下去,結果顯然不會太好,即使是人類自己,也只能考慮去移民火星。但樂觀來看,也可能有不同的結果。因為人類和前五次大滅絕的原因不同,人類有自省意識—這本書本身也是自省意識的產物,這帶來了修正的機會。