在劫难逃打一动物(比较有争议的几次物种大爆发与大灭绝)
奥陶纪物种大爆发原因探秘
是什么原因触发了奥陶纪这场不同寻常的物种大爆炸呢?
触发奥陶纪不同寻常的物种大爆发的原因,可能是寒武纪物种大爆发的突然停止在地球上下了充分的空间,因此不存在为新物种诞生而“清场”的需要。此外,奥陶纪时期的地球环境和地质变化也适合生物多样性的发展。在这一时期,地球各大陆已经完全分开,地球生命呈现出明显的地域性分布特点,环绕各大陆的海洋都有各自不同的动物群。这一时期的地球造山运动和火山活动也趋于活跃。在山脉的升高和侵蚀过程中,大量营养物质流入海洋;而火山活动则产生了更多的营养物质,创造了许多有利于生物进化的小环境。
温暖稳定的气候条件也为生物多样性的崛起提供了适逢其会的大好机遇。还有一个很重要的原因,这就是,当时的海平面达到了有史以来的最高水平,大片温暖的浅水水域覆盖了各大陆的大陆架地区,为生命的繁荣兴盛提供了阳光、氧气和各种营养物质,如此辽阔宽广的海洋浅水水域是现代海洋所不拥有、也根本无法与之相比拟的。
引起奥陶纪物种大爆发的这些环境因素在科学界得到了普遍的认可。不过,也有科学家认为还可能有一个更简单的解释:来自外太空的触发因素。
小行星撞击通常被认为给地球带来了死亡和毁灭,但瑞士地质学家伯奇·施米茨却不这么认为。他推测,正是奥陶纪时期频繁的小行星撞击事件,为地球生物多样性创造了合适的条件和环境。他有证据可以证明这一推测。
1988年,瑞典自然历史博物馆宣布,在瑞典基尼库莱山区自然保护区的一个采石场里发现了一块属于奥陶纪中期的石板,其间嵌有一块陨石化石。自那以后,在这一地区陆续发现了大约50块陨石化石。年代测定研究表明,这些陨石是在4.67亿年前撞击地球坠入海洋中的,之后一直被埋在海底沉积层中,和奥陶纪时期的生物一起慢慢变成了化石。
远古时代小行星撞击事件往往会在岩石里留下线索,而施米茨在瑞典奥陶纪的地质层中发现了许多这样的线索,他估计那一时期陨石撞击地球的概率是现在的100倍。如果陨石撞击地球如此大量而频繁,那么紧随其后的将是破坏性的小行星撞击事件(迄至今日,科学家已在地球上发现了多达170处陨石坑)。施米茨得出一个结论:在奥陶纪中期,较大的小行星撞击地球事件极为普遍,比过去5.4亿年间多出5%至10%。
这与这一时期的物种大爆发有关系吗?2000年至2002年间,古生物学家哈珀和他的研究小组对腕足动物的化石纪录资料进行了详细的编撰整理,结果发现,在被称为“波罗的海-斯堪的纳维亚地区”的广大地理区域内(包括俄罗斯西部、瑞典、挪威和爱沙尼亚),腕足动物是数量最多、种类最丰富的一个动物群。由此可以证明,4.67 亿年前生物多样性的突然出现,在时间上与这一时期频繁的小行星和陨石撞击地球事件惊人吻合。
施米茨认为,小行星撞击在给地球带来破坏的同时,也有可能为生物多样性创造了条件。据他推测,在奥陶纪初期,海洋生物分布广泛,但没有特别的栖息环境和生态上的偏好,而陨石撞击则产生了许多局部的或地域性的差别,由此创造了许多适合生命进化的小生境。
古生物学家对施米茨的推测持谨慎的欢迎态度,他们对这一理论很感兴趣,但也认为施米茨只对某个地区(波罗的海-斯堪的纳维亚地区)和某个生物群(腕足动物)有所发现,因此还需要做进一步的研究。
流传至今的生命传奇
在奥陶纪末期,发生了一次物种大灭绝事件,使地球生命遭受重大致命打击。但是,作为远古时代的一个辉煌传奇,奥陶纪时期产生的一些复杂而多样的生物一直延续到今天。
综观地球生命进化史,生物多样性繁荣盛景不会无限期地延续下去。就气候条件来说,长期的温暖气候给奥陶纪的生命带来了蓬勃生机,但在奥陶纪后期,短暂冰河期的出现结束了这一黄金时期,寒冷给地球生命带来了致命打击,许多动物被冻死;而紧随其后的气候变暖又导致冰川融化,对海洋环流产生巨大影响,海水中氧气含量急剧减少。
到奥陶纪末期(4.43亿年前),地球生命遭受了一次重大致命打击。这次灭绝事件造成大约85%的物种灭绝。古生物学家认为这次物种灭绝是由全球气候变冷造成的。大片的冰川使洋流和大气环流变冷,致使整个地球温度下降,冰川锁住了水,海平面也降低了,原先丰富的沿海生物圈遭到破坏,最终导致了物种大灭绝事件发生。
“奥陶纪物种大爆发”是发生在远古时期的一个长期被人所忽略的辉煌传奇,那个时期产生的一些复杂而多样的生物一直延续到今天,作为地球历史的遗赠,与我们人类共同生活在这个地球上。
发生在距今4.43亿年前的奥陶纪末期物种大灭绝事件使大多数海洋动物灭绝,包括许多腕足动物和牙形石动物,三叶虫的数量也大为减少。其实,像奥陶纪末期这样的物种大灭绝事件在地球上曾经发生过多次,而其中最为严重的是发生在二叠纪末期的物种大灭绝事件。那么,当时到底发生了什么可怕的事情,使这个蓝色星球上的大部分物种突然消失呢?
二叠纪物种大灭绝之谜
灭绝原因探秘
大约2.5亿年前,地球生命经历了有史以来最大规模的物种灭绝,几乎所有的海洋动物和陆地动物都遭遇灭顶之灾。
大约2.5亿年前,二叠纪末期,地球生命经历了有史以来最大规模的灭绝事件,几乎所有的海洋动物和陆地动物都遭遇灭顶之灾。在这次灭绝事件中,大约有70%的陆生物种和超过95%的海洋物种消失。
在陆地上,原本繁盛的两栖类、爬行类和昆虫等几乎都消失了;在海洋中,无脊椎动物和珊瑚等损失惨重,三叶虫更是消失殆尽,没有一种留到中生代。即便是使恐龙灭绝的白垩纪末期灭绝事件,其规模也只相当于二叠纪末期灭绝事件的1/3。那么,究竟是什么原因导致如此规模的“大清洗”上演呢?
众所周知,在过去的5亿年间,地球至少经历了五次大规模物种灭绝,其中白垩纪末期的恐龙灭绝是最为人们所津津乐道的: 6500万年前,一颗体积如珠穆朗玛峰大小的小行星砸向地球,至今在墨西哥还保存着那个巨大的撞击坑。那
么,二叠纪的灾难会不会也是类似原因——一颗或几颗小行星撞击地球造成的?不可否认,星际物质曾不止一次撞击地球。但是,在二叠纪发掘现场,古生物学家除了找到灭绝动物的化石以外,并没有发现其他物证。更何况,从地球生命史看,星际物质的撞击并不一定引发物种灭绝。二叠纪“大清洗”会不会另有原因呢?
科学家从印度因火山喷发形成的德干岩群中寻找到玻璃沉积物的痕迹,从而揭示了火山气体成分对大灭绝事件影响的奥秘——火山爆发产生大量含硫气体和火山灰一类的尘埃物质,它们随大气运动弥漫全球。一方面,悬浮在大气中的尘埃微粒阻碍阳光的照射,抑制植物的光合作用,从而引起陆地和海洋食物链的崩溃;另一方面,氧化硫以酸雨形式下降到地面,对地球动植物形成毒害作用,进一步加速食物链的崩溃。由于火山活动持续不断,地球可能持续若干年低温天气。等到火山活动最终偃旗息鼓,火山微粒尘埃落定后,大气中经久不散的二氧化碳和甲烷等温室气体可能会引起持续性的全球气候变暖。
那么,二叠纪物种大灭绝是否也是因火山爆发引起的呢?
科学家在美国内华达山区(北美仅存的二叠纪考古现场之一)通过对不同岩层的取样分析,找出了可能涉及物种灭绝的岩层,最终确定:“大清洗”发生在距今大约2.5亿年前。接下来,科学家在如今的俄罗斯西伯利亚地区发现了一个古老的火山群。尽管眼下这些火山已经完全处于休眠状态,但在远古时期它们曾一度十分活跃。科学家发现,在二叠纪末期约100万年间,火山持续爆发,大量岩浆喷涌而出,将周边面积与美国相当的一大片地区覆盖,火山沉积物的厚度在局部地区甚至超过1600米。据粗略估计,火山喷发出的岩浆接近100万立方千米。
根据上述发现,有科学家提出“火山作用说”——二叠纪物种灭绝的罪魁祸首是火山爆发。
火山爆发真的是造成二叠纪末期物种灭绝的罪魁祸首吗?要想做出判断,得看火山爆发的规模是否足以改变二叠纪时期的环境,特别是当时海洋的化学构成。地球化学专家专门设计了一套计算机模型,借助大气环流、洋流及温度变化等数据,重现二叠纪时期的气候环境。
计算机模拟结果显示,在西伯利亚的古火山群持续喷发时,熔岩只不过摧毁了周边的地带和生活其间的动植物,并没有向世界其他地区蔓延,更没有侵入整个海洋地带。而真正带来全球性危害的是从火山口喷涌出的各种气体,包括现在我们常提及的温室气体二氧化碳。大量温室气体被排放到空气中,导致地球气温持续上升。随着全球变暖,海洋的水温不断升高,海洋中的化学构成因而发生急剧变化。通常,海洋在较低的水温条件下能容纳更多的气体。在海洋所容纳的各种气体中,氧气无疑是最重要的。随着海洋水温持续升高,大量氧气随之散失,海洋环境日益恶化。由于缺氧,海水成为细菌滋长的乐园,细菌在大量繁殖的同时释放出硫化氢,这是一种带有腐鸡蛋恶臭味的剧毒物质。在充斥着硫化氢的海水中,有一种名为“紫硫”的细菌能够持续繁殖。
按照这个模式发展,一段时间后,海洋的局部水域会出现硫化氢过量,大量硫化氢以剧毒气泡的形式被释放到大气中,最终引发物种的大规模灭绝。
计算机模型是否真实再现了当时的情景呢?有科学家认为他们已经找到了考古学上的证据——在相关岩层中找到了“紫硫”的踪迹。现在,不少科学家相信:二叠纪末期,火山群持续喷发二氧化碳等温室气体,引发全球范围气候变暖;海水温度随之上升,造成氧气散失;海水缺氧导致细菌快速繁殖,进而使大量有毒气体生成和升腾,最终引发海陆生物的大量灭绝。
其他灭绝假说
除了火山爆发,造成二叠纪物种大灭绝事件的原因可能还有哪些呢?
关于二叠纪末期这次物种灭绝的原因,科学家还提出了种种猜测。一位美国古生物学家将这些观点加以整理归纳并逐一进行论述。在他看来,人们对“为什么会出现物种灭绝”的解释不一,一方面反映探究远古物种灭绝之谜的难度,另一方面则显现出科学家丰富的想象力和创造力。以下是他归纳的一些重要假说。
地外天体撞击现在多数科学家都相信白垩纪末期恐龙时代的终结与巨型天体在墨西哥尤卡坦半岛地区与地球发生猛烈撞击有直接关系。有科学家提出,二叠纪物种灭绝也是因天体撞击引发的——猛烈的撞击引发频繁的地震和海啸;撞击时形成的高温冲击波使周边大片区域的所有物体化为灰烬;小行星或彗星的碎屑如烟花般散落,引发持续数周甚至更长时间的野火。空气中的尘埃物质和有毒气体在大火的助力下四处弥漫,在随后数月间几乎完全阻隔阳光的照射,导致地表温度骤然下降,所有绿色植物的光合作用被迫中断。待尘埃落定之后,大气中充斥着大量温室气体,使地表温度骤然升高,整个地球如火炉般炽热。大量物种因为无法适应全球范围急剧的气候变化而纷纷绝迹。
超级大陆形成根据板块构造学说,地球表面的陆地一直都在以不易觉察的缓慢速度进行着重组。有证据显示地球早期的超级大陆——泛古大陆大约形成于二叠纪中期。据此,早在上世纪70年代就有地质学家指出,二叠纪物种大灭绝是在泛古大陆的形成过程中引发的。由于陆地板块的合并,原本生活在不同区域的物种汇集到一起,为了争夺有限的资源,它们之间的生存竞争变得异常激烈,最终落败的一方不得不从地球上消失。再者,泛古大陆在形成过程中势必引发局部甚至全球范围的气候变化。由于面积广阔,泛古大陆不同区域之间甚至可能出现混乱的季节转换。原本习惯在温带水域生活的生物无法在低温水域中存活。更多物种则面临空前的生存压力,一部分适应能力极差的物种首先灭绝,而与之构成食物链的其他物种也受到牵连,最终大量物种相继绝迹。
冰川作用奥陶纪晚期,地球经历了一次全球范围的持续降温。随着冰川的蔓延,地球生物遭遇有史以来仅次于二叠纪大灭绝的“大清洗”。
有科学家提出,二叠纪的物种大灭绝可能也与冰川活动有关。冰川在生成过程中会引起海水消退,使近海大陆架的面积减少。近海大陆架是各种海洋动植物的主要栖息场所,栖息地面积的减少势必导致不同物种之间为争夺有限资源而展开激烈竞争,许多物种因此最终走向灭绝。而在陆地上,随着巨型冰川的逐渐扩张,一些无法及时迁徙的动植物走向灭绝。不过,有地质学家指出,从分布在欧亚大陆的岩层分析,二叠纪末期海平面一直呈上升趋势,因此冰川导致物种灭绝的说法被质疑。
海洋缺氧 海洋缺氧是指海洋上部和中部海水中氧气不足甚至严重缺氧的状况。造成这种状况的原因很复杂,存在许多争议,但比较一致的意见是:海洋缺氧与全球严重持续变暖有关,多数与连续发生的大规模火山爆发有关。
有证据显示,在二叠纪晚期,不论是海洋生物主要栖息的浅海水域还是深海海域,氧气的含量都处于低水平状态。因此,有科学家指出,海洋缺氧可能是破解二叠纪物种灭绝的关键因素。对于绝大多数海洋生物而言,缺氧意味着窒息。而对于同样生活在海洋中、具有厌氧特性的细菌而言,缺氧不仅有利于它们的快速繁殖,甚至还会使它们释放出比平时多得多的硫化氢。剧毒的硫化氢在海洋中蔓延,势必导致更多海洋生物灭绝。而随着过量硫化氢慢慢被释放到大气层中,生活在海边的陆生动物也在劫难逃。大气中的硫化氢还可能引起臭氧层空洞,引发强烈的紫外线辐射,从而伤害更多的物种。
甲烷爆发近海大陆架的沉积物中保存了丰富的甲烷(俗称“沼气“)。科学家认为,甲烷爆发也是造成物种大灭绝的原因之一。甲烷气水包合物(也称甲烷水合物、甲烷冰或可燃冰)形成于大陆架。当全球变暖、海平面下降或地震时,温度迅速升高或压力骤降,甲烷气水包合物中的甲烷气体就会被迅速释放出来,而甲烷气体是比二氧化碳更厉害的温室气体,如果水底大量的甲烷水合物融化并释放进入地球大气,将引起全球气温迅速升高;如果甲烷爆发本身就是由气候变暖引起的,则将进一步加快全球气候变暖趋势。有科学家提出,二叠纪晚期可能出现过甲烷爆发,导致全球温度持续升高,最终引发物种大灭绝事件。这种猜测还有待相关证据支持,但从另一个角度看,它就像一个警示,告诫人类密切关注温室气体的排放问题。
在长达1.4亿年的漫长岁月里,恐龙的地球霸主地位从未受到过任何挑战。然而,它们却在一个很短的时期内突然全部消失了。是谁杀死了恐龙?小行星撞击?火山大爆发?抑或伽马射线爆发?它们是饿死?毒死?冻死?热死?淹死?干死?窒息而死?受辐射而死?或者因多种原因综合作用而死?在所有大灭绝之谜中,“恐龙灭绝之谜”最为人们所关注。
关于恐龙灭绝的理论可谓众说纷纭,其中采信度最大的是“地外天体撞击”。该理论认为,6500万年前,一颗小行星撞击了如今墨西哥湾地区的尤卡坦半岛,留下一个巨大的陨石坑,称霸地球的恐龙因此灭绝。科学家描绘了当时的图景:来自天外的巨大火球令整个世界燃烧起来,烟尘遮天蔽日,地球进入长达数月也许数年的漫长冬天,恐龙就此灭绝。然而,近些年来,不断有新的研究对这一经典理论提出挑战。
恐龙灭绝之谜两次撞击灭绝恐龙?
美国科学家吉尔塔·凯勒认为,与恐龙灭绝有关的小行星撞击不是一次,而是两次。
科学界的流行理论认为,6500万年前撞击在墨西哥尤卡坦半岛的一块巨大陨石导致了恐龙的灭绝。但是,美国普林斯顿大学教授凯勒却指出,地质分析表明这次撞击与恐龙灭绝在年代上不相吻合。
2004年,凯勒在对从尤卡坦半岛希克苏鲁伯陨石坑地表以下约1500米深处钻取出的岩芯样本进行分析后发现,该陨石坑形成时间比K-T时期要早30万年左右。
之后,她又在美国德克萨斯州的布拉索斯河谷地区罗斯巴德镇地表以下50米处钻取了3份地芯样本。布拉索斯河谷地区被认为是研究形成尤卡坦半岛希克苏鲁伯陨石坑的那次天体撞击事件影响的最佳地点。结果,凯勒发现,导致这个平均直径达180千米的陨石坑形成的天体撞击所喷射出的玻璃沉积物,在地质年代上与在大灭绝中灭绝的生物化石相差了30万年。据此,凯勒指出,外来天体撞击可能是恐龙灭绝的原因之一,但真正给了恐龙致命一击的,也许并不是形成尤卡坦半岛陨石坑的那次撞击,而是一次人们尚不了解的撞击事件。
凯勒等人认为,恐龙和同时期其他一些物种的灭绝,很可能是多种因素综合作用的结果。比如说,在比白垩纪-第三纪交界时期更早的时期,地球上火山喷发活动就开始活跃,地球气候变暖,给生态系统带来压力。白垩纪-第三纪交界时期地球所受的外来天体撞击,与火山喷发活动一起,给了恐龙致命的最后一击。不过,这最后一击可能不是形成希克苏鲁伯陨石坑的那次外来天体撞击,而是白垩纪-第三纪交界时期,在其他地方发生的、尚未得到证实的一次外来天体撞击事件。
凯勒发现,这些玻璃沉积物是在极高温度条件下形成的,藉此可以想象当年的情景:来自天外的大火球以极高的温度将数十亿吨岩石蒸发汽化,然后凝结成炽热的小球,最后落回地面;炽热的石球雨从天而降,地球上的森林被点燃,环境温度高达数千摄氏度。来自外太空的火球还释放出大量有害化学物质,严重污染地面水质并形成酸雨。据推测,当时酸雨中的pH值之低可与酸性电池中的强酸相比拟,地球上包括恐龙在内的动植物都遭受了酸雨之害。
撞击和燃烧形成的大量烟尘遮蔽了太阳,在长达数月甚至数年的时间里,地球陷入寒冷与黑暗之中,有幸逃过撞击和烟火之劫的恐龙不是冻死就是饿死。不过,一些体型较小的哺乳动物挖掘地洞逃到了地底下,从而躲过了这场火与冰的考验。当地球环境渐渐恢复后,它们又重新回到地面上来。
如果凯勒的研究是正确的话,那么与恐龙灭绝有关的小行星撞击就不是一次而是两次:第一次的威力已经够大,杀死了许多恐龙,但还没有将它们逼至灭绝境地,也没有留下含铱量高的岩层;而第二次从太空奔向地球的小行星则在地球上留下了大量的铱,并将恐龙全数灭绝。遗憾的是,迄至今日,人们还不知道这次撞击的陨石坑究竟在何处。
多种恶劣环境因素的牺牲品?
有科学家怀疑天体撞击未必能灭绝恐龙。他们认为恐龙灭绝的原因可能更为复杂。
当持上述两种不同观点的科学家相持不下时,又有科学家提出,地球曾多次遭受小行星撞击,但即使是非常严重的撞击事件,也很少与大规模的物种灭绝事件在时间上相吻合。正因为此,他们怀疑来自外太空的撞击事件未必能灭绝恐龙。有一些新的证据可以印证他们的怀疑。
他们对火球燃烧理论和酸雨理论等提出了异议。比如,树蛙等两栖动物对酸雨十分敏感,酸雨会影响它们的新陈代谢,导致它们无法在水中繁殖后代。如果在白垩纪末期真的发生过导致恐龙灭绝的酸雨事件,那么所有的两栖动物应该早就从地球上消失了,但事实上它们几乎全都存活了下来,这表明白垩纪末期并没有出现过如电池强酸那样的酸雨。如果酸雨理论不成立,那么所谓撞击形成“黑暗和寒冬”理论也不成立,因为和其他冷血动物一样,两栖动物无法在如此严酷的环境中生存。
如果说恐龙不是被火球烤死的,不是被酸雨毒死的,也不是被严寒冻死的,那么小行星撞击导致恐龙灭绝的理论就存在太多无法自圆其说的漏洞。一些科学家指出,恐龙有可能是因其他原因而逐渐消失的,也许在K-T分界线(K-T 界线(K-T boundary),K代表德文的Kreide或希腊文kreta,二者都是白垩的意思。是介于白垩纪和第三纪之间的界线,富含铱的黏土层,大约出现在六千五百万年前。这段期间发生大规模的绝种,包括恐龙和其他的动物族群,都遭受灭绝的命运。)之前约1000万年,恐龙的生存环境就已开始恶化,原先郁郁葱葱的沿海平原变得贫脊,海平面急剧下降,恐龙赖以生息的自然栖息地渐渐消失。
栖息地消失或萎缩,食物大量减少,恐龙所依赖的自然生态环境发生了巨大的变化,大约在K-T分界线之前的1000万年至3000万年间,恐龙数量大大减少,有科学家在对这一时期的恐龙化石纪录进行分析后认定,这一时期有40%的恐龙种类灭绝。
也就是说,在尤卡坦半岛小行星撞击事件发生前3000万年,恐龙已经陷入生存困境。那么,接下来又发生了什么呢?地球环境继续恶化,在K-T分界线之前约50万年,地球经历了历史上破坏性最大的火山活动事件,数百万立方千米的火山熔岩在印度德干地区喷涌而出。火山产生的温室气体使得地球在长达50万年的时间里温度上升了8摄氏度,它所带来的后果无疑是灾难性的。
也许我们还可以从生活在这一时期的其他一些古生物化石来推断恐龙在这一时期的命运。K-T分界线往前推进6000万年,世界各地的海洋里大约有20种菊石;
K-T分界线前3000万年,只剩下15种左右;到K-T分界线前1000万年,只剩下不到10种。由此可见,在小行星撞击之前,物种灭绝已经在进行之中。令人惊讶的是,海洋鱼类、陆地爬行动物,甚至哺乳动物的化石纪录都显示了类似的逐渐减少的模式,据此可以想象在这一时期恐龙也在渐渐消失。
根据这一理论,无论有没有小行星撞击的影响,恐龙都注定会灭绝。对于食草恐龙来说,当所有的植物都消失后,它们也就完了;当食草恐龙没有了时,食肉恐龙也就失去了食物来源。
假若这个理论正确,恐龙是何其不幸,在多灾多难的白垩纪末期成为了多种不利环境因素的牺牲品。
海平面升降灭绝恐龙?
最近,一位美国科学家给出一种新的说法:恐龙可能是被淹死的。
关于恐龙灭绝的原因至今没有确切说法,多数科学家相信是地外天体撞击地球或火山大爆发导致了恐龙的灭绝。不过,最近有一位美国人给出一个新说法:恐龙可能是被淹死的。
美国威斯康星大学麦迪逊分校地质和地球物理学助教尚南·彼得斯试图用一种新理论来解释恐龙及所有其他生物的灭绝。他在最近发表于《自然》杂志上的论文中称,漫长地质时期内海平面的大规模升降,才是地球过去5亿年间物种大灭绝的主要原因。
海平面升降是如何导致包括恐龙在内的物种灭绝事件发生的呢?彼得斯使用统计学上的确凿数据证明,在过去数百万年的岁月中,地球海洋随着地球构造板块移动和气候变化发生着周期性的变化,时而向外扩张延伸,时而后退萎缩。在历史上的某些时期,地球上的大部分陆地都被浅海所覆盖,巨鲨和沧龙等大量滋生。
当这些浅海地区干涸后,巨鲨和沧龙等相继消失,大陆架的生物多样性环境也随之发生变化。与海平面升降有关的海洋环境对物种大灭绝形成了一种巨大的推动力——在海洋环境的剧烈变动中,一些物种幸存下来,一些则消失了。
彼得斯的新理论吸引人之处在于:尽管像海平面升降这样的事件在地球生命进化史上曾发生过很多次,但过去的研究者对物种大灭绝事件与海平面升降事件之间是否存在联系并不重视;而彼得斯则在两者之间建立起了明确的时间上的联系。
那么,导致海平面升降的原因又是什么呢?一种解释是地球构造板块的移动,另一种解释是气候变化。地球冰盖一直在经历着形成、发展、融化和消退的过程,这既自然又正常,原因是地球绕太阳运行轨道的变化。
然而,正如我们所知,自恐龙灭绝之后,人类逐渐统治了整个地球,而且目前正以相当快的速度令地球逐渐变暖。20世纪是过去1000年来温度上升最快的100年,而在这100年中,过去10几年的温度最高。彼得斯说,如果全球变暖仍以目前的速度继续下去,海平面肯定会上升。
据专家预测,到2100年,海平面将上升50厘米。这听起来不足为虑,但届时全世界大多数人都将生活在海边。
下一次物种大灭绝会发生吗
科学家在十多年前就指出,人类正在给地球带来巨大的破坏性的影响,将造成灾难性的全球气候变化,而现在这一预言正在逐渐成为现实。有证据表明,物种消失正在加速,我们可能在有生之年亲身经历一场物种大灭绝灾难,其规模可与史上包括恐龙灭绝在内的前五次大灭绝灾难相当,而人类可能被列于此次灭绝物种的名单之中。要阻止灾难发生,关键还在人类自己。科学家呼吁人类立即行动起来,采取措施保护环境,减少污染物排放,维护生态平衡,走可持续发展道路。
今天,随着科学技术的发展,人类的活动正严重地影响着生态环境:全球气候变暖、资源匮乏、物种灭绝、环境污染、土地沙化、水土流失、沙尘暴……所有这些都为我们提供了思考全球灾难可能景象的基础。换言之,我们对物种大灭绝的深刻认识正是来自于人类自身对生态环境的破坏。
有科学家预测,到21世纪中期,人类对自然动植物栖息地的破坏将造成30%至50%的现有物种灭绝。这似乎耸人听闻,但绝非没有依据。70%的生物学家将现今时代归类为物种灭绝事件的一部分。根据美国自然历史博物馆的一项调查,如今物种消失的速度甚至有可能是有史以来最快的。有科学家预测,在未来100年里,地球上的一半物种将会消失。国际自然与自然资源保护联合会(IUCN)濒危物种红皮书每年都显示出物种灭绝正在加速的趋势。
在2017年的IUCN濒危物种红皮书所评估的41415个地球物种中,有16306种被列为濒危物种,所占比例为39%。这些濒危物种包括:1/3的两栖动物,1/4的世界松树种类和其他针叶树,1/8的鸟类和1/4的哺乳动物。
还有研究确认了热带雨林、岛屿和山地594处“濒临灭绝中心”。更令人担忧的是,大部分“濒临灭绝中心”周围都是人口密集的人类居住地。
那么,造成如此大规模的物种消失或濒危的原因是什么呢?如果说,以往地球历史上的历次大灭绝事件因为缺乏证据我们可能无法确定其真实原因,那么这一次,毋庸置疑的是,罪魁祸首是我们人类。
当许多物种消失后,世界会变成什么样子?地球上拥有丰富生物多样性的热带雨林和珊瑚礁等将呈现一片衰败寂寥。对于如今正迫近濒危境地的大型哺乳动物和其他一些动物来说,21世纪将成为这些动物进化道路上的终止线,如白鳍豚、
非洲黑犀牛等,目前都已被局限于一些非常小的生存环境中。
而一些入侵生态系统已经显示,它们对当地物种具有巨大的破坏性作用。我们这一代人,也许还有我们的后代,有一天将会发现自己被包围在由害虫和野草构成的生态系统中,入侵物种将繁荣起来,一些新的具有潜在危险的微生物在人类还没有来得及建立起足够的抵抗力量之前,就给人类带来了危害。
可喜的是人类已经开始重视这些问题。最近的调查表明,人们对环境变化的关注程度正在急剧上升,关注的焦点除全球变暖之外,还有其他一些环境问题,如森林滥伐、饮用水污染、人口过剩以及生物多样性消失等。
IUCN濒危物种红皮书表明,一小部分濒危物种通过一些环境保护组织的努力已重新获得了复苏的机会。这些努力包括挽救欧洲白尾海雕和湄公河鲶鱼,南非一些受保护的狭窄的栖息地“走廊”已与一些较大的天然保护地连成了一大片,这些栖息地“走廊”还与马哈马群岛的珊瑚礁连在了一起,有利于保护区内的物种自由来去,进行基因交换,以保持种群繁荣。一些与自然保护区邻近的咖啡种植园也因这些自然保护措施而获益,野生蜂群授粉增加了种植园的咖啡产量。北美地区有害气体污染的排放量(如氮氧化物)开始趋向平稳,在欧洲甚至还有所下降,世界许多城市正在考虑为城市“热岛”降温的绿色环保措施。
生态学家指出,我们生活在一个由人类主宰的世界里,可以说地球上已经没有人类足迹未到之处,但人类会永远是地球的主宰吗?我们应该不失时机地通过国际间的共同努力来阻止人类自我毁灭的愚蠢行为。