馮偉民

當(dāng)今地球鳥語花香、萬紫千紅，人類社會邁入了信息化的現(xiàn)代社會生活，很難想象過去漫長的地球歷史上曾發(fā)生過多次驚天動地、凄慘無比的生物大滅絕。據(jù)有關(guān)方面統(tǒng)計，地球上曾存活過10億至40億種動、植物和菌類，而現(xiàn)在的物種觀察估計僅有2000萬種，所以絕大多數(shù)物種在地質(zhì)歷史長河中滅絕了，它們除部分是自然滅絕外，絕大部分是在生物大滅絕中消失的。

那么，是什么原因?qū)е铝松锎鬁缃^事件？它們對我們有什么啟示呢？

滅絕是自然現(xiàn)象

生物大滅絕是指在較短地質(zhì)歷史時期（通常少于100萬年）內(nèi)，因環(huán)境巨變、生態(tài)系統(tǒng)惡化而使全球生物受到重創(chuàng)、大部分物種慘遭淘汰的一種結(jié)局。

自38億年前生命誕生以來，數(shù)以十億計的生物種類登上了地球生命演化歷史的舞臺，演繹著“你方唱罷我登場”的極其漫長的歷史劇，絕大多數(shù)成為了歷史長河中的匆匆過客。它們的新生與滅絕每天都在發(fā)生，乃是地球生命演化中的一般規(guī)律。大部分的動物群和植物群都出現(xiàn)在距今約5.41億年以來的顯生宙。在這段地質(zhì)歷史中，既有顯著的物種增長，同時也有明顯的物種大滅絕。不同層次的生物滅絕事件發(fā)生過無數(shù)次，但具有全球影響的生物大滅絕有5次，即發(fā)生在奧陶紀(jì)末、晚泥盆世中期、二疊紀(jì)末、三疊紀(jì)晚期和白堊紀(jì)末的大滅絕。

顯生宙五次重大生物滅絕事件

恐龍絕滅

五次大滅絕

奧陶紀(jì)末生物大滅絕發(fā)生在距今4.4億年前，由前、后兩幕組成，其間相隔約50萬-100萬年。第一幕是生活在溫暖淺海或較深海域的許多生物都滅絕了，滅絕的屬占當(dāng)時屬總數(shù)的60%-70%，滅絕種數(shù)更高達80%。第二幕是那些在第一幕滅絕事件中幸存的較冷水域的生物又遭滅頂之災(zāi)。

晚泥盆世生物大滅絕發(fā)生在距今3.75億年前，其滅絕的科占當(dāng)時科總數(shù)的30%，滅絕的海生動物達70多科，陸生生物也遭受了重創(chuàng)。這次滅絕事件的時間較長，規(guī)模較大，受影響的門類也多。當(dāng)時淺海的珊瑚幾乎全部滅絕，深海珊瑚也部分滅絕，層孔蟲幾乎全部消失，竹節(jié)石全部滅亡，浮游植物的滅絕率也達到90%以上。

二疊紀(jì)末生物大滅絕發(fā)生在距今2.52億年前，造成了陸生生物大約70%的科和海洋生物的95%的物種的消失，繁盛于古生代早期的三葉蟲、四射珊瑚、橫板珊瑚、蜓類有孔蟲以及海百合等全部絕滅，生物礁生態(tài)系統(tǒng)全面崩潰，古生代海洋中由海百合—腕足動物—苔蘚蟲組成的表生、固著生物群落迅速退出歷史舞臺。在陸生生物中，不同氣候帶的特征植物群消亡，被矮小的裸子植物代替。二疊紀(jì)最有代表性的四足類的陸生脊椎動物，有63%的科迅速滅絕。

三疊紀(jì)晚期生物大滅絕發(fā)生在距今2.08億年前。雖然三疊紀(jì)晚期大滅絕造成的影響相對輕微，是5次大滅絕中最弱的，但也有1/3的科滅絕。其中海洋生物有20%的科滅絕，陸地上大多數(shù)非恐龍類的古蜥目、獸孔目爬行動物和一些大型兩棲動物都滅絕了。

白堊紀(jì)末生物大滅絕發(fā)生在距今6650萬前，它標(biāo)志著中生代的結(jié)束。26%左右的科、超過半數(shù)的屬、75%左右的種在大滅絕中消失。稱霸一時的恐龍以及菊石、雙殼類中的固著蛤類完全滅絕了。一度非常繁盛的六射珊瑚、大型底棲有孔蟲和超微浮游生物遭到很大的摧殘。這次大滅絕事件沖擊了海洋和陸地的生態(tài)系統(tǒng)，使現(xiàn)代最重要的成礁生物六射珊瑚急劇減少。

滅絕原因是什么？

歷次全球性生物大滅絕有著復(fù)雜而深奧的原因,它既有生物內(nèi)在的因素，也有外部環(huán)境的原因；它既是偶然的、不可預(yù)測的，也是決定性的、由生物發(fā)展規(guī)律所決定的。每一個生物物種的生存都有其特定的生存要求，只有在特定的生存條件下才能穩(wěn)定地發(fā)展，即便世界性分布也不例外。

從化石記錄可以看到，一些世界性分布的類群在世界性氣候和地質(zhì)變化中常常滅絕，這并非是生物內(nèi)部的原因，而是生物賴以生存的環(huán)境條件被破壞和變更的緣故。目前，科學(xué)家推測的導(dǎo)致物種大滅絕發(fā)生的因素有緩慢的地質(zhì)變化、全球氣候變化（變冷或變暖）和一系列災(zāi)變事件，如大范圍火山活動、海洋環(huán)境惡化（如短期內(nèi)海平面升降、酸化、毒化、甲烷大量排放）和天外來客（如彗星、隕石）撞擊地球。

隕石撞擊地球

冰川事件與全球氣候變冷

全球海平面變化

火山活動

使生物生存條件變更的緩慢地質(zhì)變化主要指地球板塊的移動、海域消失以及由此而產(chǎn)生的大陸生態(tài)地理條件的變化。地殼整個布局的改變破壞了原來的生存條件，同時又創(chuàng)造了新的生存環(huán)境。如二疊紀(jì)和三疊紀(jì)交界時期，超級大陸與聯(lián)合古陸的形成使大量生存在大陸架上的海洋生物滅絕。

全球性的氣候變化也往往能夠造成大量物種滅絕。根據(jù)化石記錄，晚白堊世全球氣候的干旱化使38%的海洋生物徹底滅絕，陸地動物遭受滅絕的規(guī)模更大；古近紀(jì)始新世末期，由于氣溫迅速變冷，許多在古新世后期和始新世占優(yōu)勢的植物類群滅絕，而第四紀(jì)冰川的影響又使大量的植物類群銷聲匿跡。

物種大滅絕往往與地球上重大的災(zāi)變事件相關(guān)聯(lián)。有些災(zāi)變事件僅發(fā)生在局部區(qū)域，有些則是全球性的。這些災(zāi)變事件有些是地球內(nèi)部的自身運動所致，如海退現(xiàn)象、火山爆發(fā)、造山運動及海洋作用；有些則是來自外部空間的干擾，如太陽系中一些小行星和地球相撞、超新星的爆炸等。

海退明顯地使大陸架生物類群的生存空間減少，導(dǎo)致種群數(shù)目的急劇減少，最終使大量物種滅絕。如二疊紀(jì)后期地球歷史上最嚴(yán)重的生物區(qū)系危機可能是由于大規(guī)模的海退所致。盡管海退在減少海洋性生物生存空間的同時又?jǐn)U展了陸地生物的生存空間，但是，海退所導(dǎo)致的全球性氣候變化，也同時使陸地生態(tài)系統(tǒng)不可避免地遭受到嚴(yán)重破壞，并導(dǎo)致了大量物種的滅絕。當(dāng)大陸普遍被淺海覆蓋時，全球氣候相對一致，呈現(xiàn)溫暖和濕潤的特征。海退則破壞了這種溫和的海洋性氣候，產(chǎn)生了從海域到內(nèi)陸氣候的差異，并且普遍出現(xiàn)干旱和氣溫的急劇變冷，大陸性氣候的季節(jié)變化顯著增強，而氣溫的急劇變冷常常是生物區(qū)系發(fā)生嚴(yán)重危機的前兆。

火山爆發(fā)則可以直接導(dǎo)致大量生物滅絕?；鹕奖l(fā)時，短時期內(nèi)大量的火山灰沖入大氣層，加強了地球?qū)獾姆瓷淠芰?，使輻射到地球表面的太陽光迅速減少，導(dǎo)致地球表面的氣溫急劇下降。例如奧陶紀(jì)末、泥盆紀(jì)末、二疊紀(jì)末和白堊紀(jì)末所發(fā)生的4次物種大滅絕事件均伴隨著火山爆發(fā)。近年來的研究表明，生物大滅絕的幕后黑手大多指向地球內(nèi)部的活動造成的大規(guī)?；鹕絿姲l(fā)，即便是白堊紀(jì)末包括恐龍在內(nèi)的生物大滅絕事件，越來越多的研究也表明德干玄武巖的噴發(fā)與大滅絕的密切時間聯(lián)系，火山爆發(fā)對環(huán)境造成的壓力最終導(dǎo)致地球局部生態(tài)系統(tǒng)的毀滅。

滅絕帶來的啟示

生物大滅絕帶來的影響是十分凄涼和嚴(yán)酷的。這種災(zāi)變環(huán)境重創(chuàng)甚至毀壞了大的生態(tài)系，打破了生物與環(huán)境間長期的相對平衡，中斷了生物演化的連續(xù)進程，使得生物多樣性劇跌，舊生物屏障極大地弱化了。但是幸運的是，大滅絕并沒有徹底改變生物界的根基，而是在生命進化過程中扮演著相當(dāng)重要又獨特的角色。大滅絕不僅讓出生態(tài)空間，使幸存者得以拓展生存空間，獲得新的發(fā)展，而且給具有頑強生命力的物種創(chuàng)造了新的繁盛機遇，更是在生物類群優(yōu)勢替代的進程中，起了加速和催化的作用。

人們因此從史前生物大滅絕中得到了新的啟示。我們既要認(rèn)識生物的滅絕與新生是生命演化中的自然現(xiàn)象，每時每刻幾乎都在發(fā)生，生物的更替是以一種不均衡的速度發(fā)生的，也要學(xué)會將今論古、以史為鑒，看到今日的地球大環(huán)境在地質(zhì)歷史中的獨特面貌和正在面臨的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。

當(dāng)今地球由七塊大陸組成，主要分布在北半球。山山水水中繁衍著由哺乳動物為主宰和以被子植物為優(yōu)勢組成的動植物，形成了顯生宙以來獨具特色的生命世界。但是，自人類誕生以來，大自然的面貌發(fā)生了越來越大的變化。進入新石器時期，古人不僅已經(jīng)掌握了取火，也已學(xué)會了制作工具和集體狩獵,開始了大規(guī)模獵殺大型動物的時代。

特別是工業(yè)革命以來，人類不僅涉足地球大千世界各個領(lǐng)地，而且通過工業(yè)革命帶來了巨大的物質(zhì)財富，但由于片面地把自然當(dāng)作征服的對象，也帶來了嚴(yán)重的全球性環(huán)境污染和生態(tài)危機，如氣候變化、臭氧層破壞、森林破壞和生物多樣性減少、大氣及酸雨污染、土地荒漠化、國際水域與海洋污染、有毒化學(xué)品污染和有害廢物越境轉(zhuǎn)移，等等。這些都直接或間接地導(dǎo)致了物種滅絕加速，影響了地球生物多樣性發(fā)展。

科學(xué)觀察表明，地球上的生物物種正以前所未有的速度在消失。從1600年到1800年，地球上的鳥類和獸類物種滅絕了25種；從1800年到1950年，地球上的鳥類和獸類物種滅絕了78種。曾經(jīng)生活在地球上的冰島大海雀、北美旅鴿、南非斑驢、澳洲袋狼、直隸獼猴、高鼻羚羊、普氏野馬、臺灣云豹以及渡渡鳥等物種都已經(jīng)不復(fù)存在。

顯然，過度地向大自然索取、忽視環(huán)境保護，使得大批生物慘遭殺戮，不少物種瀕臨滅絕，食物鏈發(fā)生變化。更可怕的是，這種由于人類活動所導(dǎo)致的物種滅絕速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過地史時期歷次大滅絕，結(jié)果必然將影響了人類自身的可持續(xù)發(fā)展。為此，一些著名科學(xué)家已經(jīng)發(fā)出警告：“地球上已進入了第六次生物大滅絕，而且它最終將危及人類自身，這并非危言聳聽?！?/p>

因此，我們需要借鑒地球歷史上生物大滅絕事件發(fā)生的規(guī)律，了解生物界應(yīng)對災(zāi)變環(huán)境的策略，來充分認(rèn)識當(dāng)今人類自身的生存狀況和面臨的困境，約束人類貪婪的習(xí)性和行為，尋找保護地球和生命、改善自然環(huán)境的對策。

通過歷史和現(xiàn)實的兩方面介紹，本文向公眾再現(xiàn)地球生命演變史上的不平凡過程，即那些曾經(jīng)發(fā)生的重大環(huán)境變化和極為嚴(yán)重的生命滅絕事件，更希望通過地球生命大滅絕的案例警示當(dāng)代人類。人類不可能獨善其身，應(yīng)當(dāng)學(xué)會謙卑，應(yīng)當(dāng)成為生物多樣性最堅定的捍衛(wèi)者。