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《科学通报》

开博时间:2019-09-06 16:50:00

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能否避免物种灭绝?

2020-11-25 12:07:00

  我们面临着第六次物种大灭绝。能否避免物种灭绝? 物种消亡是自然现象。人类导致了当代物种生存危机,是第六次物种大灭绝的主要推手。人类必须采取措施,避免物种高速消忘。

  以物种灭绝为特征的生物多样性危机是目前人类面临的危机之一。从20世纪80年代起,物种大灭绝即是科学界与媒体关注的事情。合众社曾将大灭绝列为20世纪80年代的十大科学进展之一。能否避免物种消亡? 是人们普遍关注的一个问题。

  1 . 物种灭绝及其原因

  为什么物种会灭绝?像其他生命体一样,物种有生有灭,不同生物列群的物种寿命不一样。地球上35亿年中出现过约40亿个物种,但其中99%的物种已经灭绝,可见物种灭绝是自然现象。生物进化是一场公平的游戏,能够逃脱灭绝的生物是那些能适应生存环境的物种;物种灭绝也可能与其适合度无关,而是像战士在枪林弹雨的战场上冲锋时被子弹击中一样的随机事件;物种灭绝是选择性的。能够继续生存的物种并不是由于它们能够更好适应适应环境,而是由于某种其它原因。例如,哺乳动物对环境的适应能力很强,而昆虫与植物比哺乳动物能耐受高强度辐射。如果地球受到一颗超新星的强烈辐射,那么陆地上的哺乳动物将大批灭绝。

  物种大绝灭事件指当时地球上生存的物种75%以上灭绝了。生物进化中,曾多次发生大规模物种绝灭事件。大绝灭事件是生物多样性演化史上的里程碑。然而,大绝灭的原因却不清楚。人们推测物种大灭绝的可能原因有:小行星撞击地球说、海平面下降说、火山爆发说、大陆板块撞击说和“危机论”。最近还有人还提出了物种灭绝的中性理论。但至今没有一个假说经过了严格的检验。

  为什么地球上的物种没有全部灭绝?除了新的物种不断产生之外,生命还能够利用地球上极端环境。即使是在南极洲冰封的极端环境中,也发现了一个富有多样性的细菌群落。一场灾难可以导致物种大灭绝,然而随着物种灭绝而空出的位置又为新的物种形成创造了条件。因此,地球生物进化史上一直有生命存在。

灭绝

  2 . 灭绝的进化意义

  历史上每发生一次物种大绝灭,随之而来的是生物多样性增加。例如恐龙绝灭后,哺乳动物迅速辐射演化,占据了由于恐龙消失而空出的生态位。假设生物进化史上所有物种都能生存到今天,地球将会拥挤不堪。物种演化与形成的过程将会被迫停止,新生命体不可能再出现。

  物种灭绝可视为生物进化过程中的优胜劣汰,相当于树木枝条的自疏过程。物种在不断分化,不能适应生存环境的物种被淘汰,最终进化树将只剩下少数枝条,由此看来,绝灭在进化中剔除了不能适应环境的物种。物种分化和灭绝是生物演化中正常现象,也就是说物种灭绝不可能避免。

  3 . 人类对物种生存的影响

  人类社会出现后,地球环境发生了深刻变化。人类已经成为生物进化重要选择力,并占据了地球上适宜人类居住的地方,而且对物种生存的影响强度和范围是生物进化史上史无前例的。人类是导致近一万年以来物种灭绝的因素之一,如狩猎导致了许多大型哺乳动物的灭绝。除了直接造成生物种类的绝灭之外,人类对生物种类的间接影响的作用也是巨大的。生境丧失、外来物种、灭绝骨牌效应和过度利用是当代物种灭绝的主要原因。全球气候变化加剧了物种生存的危机。

  1500年以来,世界上发生了844次有记载的物种灭绝,此外,208个物种可能已经灭绝。最近的500年中,人类对环境和生物的影响越来越大。综合比较近代和历史上物种的灭绝率,特别是那些21世纪可能将要灭绝的物种。未来陆地生态系统物种灭绝速率会超过近代物种灭绝值两个数量级。目前我们正面临第六次物种大灭绝,已经引起了广泛的注意和热烈的讨论。物种生存危机促使各国政府、保护团体、保护研究与管理人员作出应急决策,成为生物多样性千年规划的立论依据。

濒危物种

  4 . 预警物种灭绝风险

  国际自然保护联盟濒危物种红色名录是物种灭绝风险的预警。2010年,该红色名录发现两栖动物面临着最大风险,礁珊瑚的生存状况正在恶化。还有12%~55%的脊椎动物、无脊椎动物和植物物种濒临灭绝。有食用和药用价值的鸟类和哺乳动物面临更大的灭绝风险。2015年,中国生物多样性红色名录评估发现中国6种哺乳动物属于灭绝等级,其中3种“野外灭绝”, 3种“区域灭绝”,还有几种动物处于灭绝边缘,如驯鹿、虎和白鱀豚。中国哺乳动物濒危主要是人类活动造成的,而物种本身的进化原因对物种的影响可以忽略不计。

  当代的物种消亡速率高于物种消亡速率历史背景值,人类活动是物种消亡的主要推手。“解铃还须系铃人”,人类既然能够导致物种消亡,人类也能够、也必须采取措施,避免物种超速消亡。于是,各国缔结了《生物多样性公约》,制定了保护措施以期拯救由于人类活动而濒危的物种,保存地球生物多样性的相对稳定。

文/蒋志刚

本文来自《科学通报》

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