2.5亿年前,地球上96%的物种死亡

来源:新浪科技发布时间:2019-10-15

在过去5亿年中,有5个物种灭绝速度很快。

物种灭绝一直在发生。事实上,地球上出现过的生命形式有90%以上已经灭绝,一种生物灭绝了,会有另一种生物演化出来,取代它的位置,然而,在过去5亿年中,有5个物种灭绝速度很快、在地质时间上相对短暂的时期,杀死了当时50%到90%的生命形式。

最著名的一次大灭绝发生在大约6500万年前,导致了恐龙的灭绝。这次大灭绝被称为白垩纪-第三纪灭绝事件,科学家认为,该事件是在一颗巨大的小行星撞击地球之后发生的,恐龙并不是这次事件的唯一受害者,当时地球上近50%的生命形式也遭到了灭顶之灾。

不过,这并不是地球历史上最严重的物种灭绝事件。大约2.5亿年前,当时恐龙还未出现,发生了二叠纪-三叠纪大灭绝,当时近90%的地球生命灭绝了,这是已知地质历史上最大规模的物种灭绝事件。关于该事件的原因,科学家们提出了各种各样的理论。一些人认为是一颗巨大的彗星或小行星撞击了地球,类似于造成恐龙灭绝的原因,近年来,有科学家提出,如今西伯利亚地区在当时的大规模火山活动导致了大灭绝,火山释放的二氧化碳和甲烷可能使海洋酸化,地球变暖,进而导致物种灭绝。

2014年,麻省理工学院的科学家们将火山理论又向前推进了一步。他们假设,由于火山释放出的镍,导致了产甲烷生物甲烷八叠球菌(Methanosarcina)的蓬勃发展。这种古菌需要镍才能生存,当镍进入水循环系统并在世界各地流动时,甲烷八叠球菌也在扩散,释放出越来越多的甲烷,由此引发的后果是氧气供应枯竭,进而导致物种灭绝,它们腐烂的身体为甲烷八叠球菌提供了另一种食物来源,从而释放出更多的甲烷。

并不是所有的科学家都相信,一种单细胞生物有能力消灭地球上90%的生命形式。也许是小行星、火山和产甲烷生物一起作用的结果?科学家将继续关注这一事件,并思考我们能否阻止这种规模的灭绝事件再次发生。

过往的大规模灭绝

2.5亿年前,地球上96%的物种死亡

广翅鲎目(Eurypterida)动物又被称为海蝎,在二叠纪-三叠纪大灭绝事件中灭绝了

为了更好地了解大规模灭绝的影响,以及我们如何才能在类似事件中生存下来,首先需要了解一下已经发生过的物种灭绝事件。到目前为止,地球经历了五次大规模的物种灭绝事件:

•奥陶纪-志留纪灭绝事件:结束于4.43亿年前,杀死了大约86%的物种;

•泥盆纪后期灭绝事件:结束于3.59亿年前,杀死了大约75%的物种;

•二叠纪-三叠纪灭绝事件:结束于2.51亿年前,杀死了大约96%的物种;

•三叠纪-侏罗纪灭绝事件:结束于2亿年前,杀死了大约80%的物种;

•白垩纪-第三纪灭绝事件:结束于6500万年前,杀死了大约76%的物种。

这些都是导致无数生命消失的事件。那么,是什么造成了如此大规模的破坏呢?这些事件的起因,听起来就像是你能想象到的所有可怕景象的集合。火山爆发、流星撞击、全球气温波动,以及大气和海洋成分的变化,都是造成一次又一次大规模灭绝的原因。更可怕的是,以上灭绝事件大多发生在数千年甚至数百万年的时间里,而白垩纪-第三纪灭绝事件可能在短短几个月内就造成了严重破坏。

以二叠纪-三叠纪灭绝事件为例,因为规模最大,该事件被称为“大死亡”(The Great Dying)。一种理论称,这场大灭绝开始于大约2.52亿年前,当时地球上有一块巨大的陆地,称为盘古大陆(Pangea)。当时全球气温比以往任何时候都要高,这使得盘古大陆内部的沙漠酷热而干燥,生命只能勉强维持。

然后,地球历史上最大规模的火山爆发开始了,熔岩覆盖了大片土地,并向空气中喷出大量火山灰和有毒气体。在短暂的酸雨和全球变冷之后,整个地球开始大规模变暖。来自火山的二氧化碳充满了大气,造成了温室效应。在经过16万到280万年的摧残之后(以我们的标准来看,这是很长的一段时间,但对地球而言并非如此),96%的物种灭绝了。

很显然,要想在大规模物种灭绝中幸存下来可不是件容易的事。

未来大灭绝事件的迹象

在今天的人们看来,地球似乎并没有处于大规模灭绝的边缘。即使是专家也承认,在过去的200年里,只有1%或2%的物种灭绝。相比动辄灭绝75%物种的大规模灭绝事件,这一数字似乎微不足道。那么,为什么科学家会对灭绝事件如此紧张呢?

我们已经知道,当植物和动物的灭绝速度远远快于正常速度(或者称为背景速度)时,就会发生大规模灭绝。所以,要想知道大规模灭绝事件是否正在发生,一个很好的方法就是了解当前的物种灭绝率和背景灭绝率。事实上,许多研究已经关注了这一问题。

其中一项较为悲观的研究估计,所有物种的背景灭绝率为每年每百万个物种中,有0.1个物种灭绝(即0.1E/MSY),而目前的灭绝率已经接近100E/MSY。这意味着目前地球物种的灭绝速度是正常情况下的1000倍!另一项仅针对哺乳动物研究则较为乐观,将物种灭绝的背景速率定为1.8E/MSY,目前的灭绝率则为50~75E/MSY。然而,即使是在这种被认为“乐观”的情况下,目前的灭绝速率也比背景值高出至少27倍。

那么,是什么导致了这一切?原因之一是栖息地的丧失。随着全球人口的增长,越来越多的土地被用来耕种,留给原本生活在那里的生物的空间越来越小。另一个重要原因是短期经济利益,比如偷猎和过度捕捞,许多物种正因此濒临灭绝。

不过,最受关注的解释是人为造成的气候变化。当我们燃烧化石燃料时,二氧化碳被释放到大气中,吸收了来自太阳的热量,导致地球变暖。一些动植物无法快速适应不断变化的环境,因此走上了灭绝之路。

如果我们确实正在经历一次大灭绝事件,那并不意味着我们就完蛋了。地球历史上有很多生物都在灭绝事件中存活了下来。

如何避免物种大灭绝?

人类或许可以想出各种地球工程学的方法来应对大灭绝事件,比如通过先进的技术来控制地球气候。这听起来很神奇,但也引发了一些担忧。首先,大规模的气候实验几乎肯定会产生意想不到的后果。也许在期待科学家拯救人类(以及其他物种)的同时,我们自己也可以采取一些行动。毕竟,是人类推动了地球走向大规模灭绝,我们每个人都有责任,我们也应该成为解决方案的一部分。

如果想要阻止物种大灭绝,我们需要做的第一件事就是应对人类引起的气候变化。一些科学家认为,地球可能已经越过了无法回头的临界点,但联合国环境规划署和世界资源研究所(World Resources Institute) 2014年的一份报告显示,我们还有一线希望。为了将全球变暖趋势控制在2摄氏度(避免发生危险气候变化的标准)以下,我们需要在2050年前将温室气体排放量减少50%——这一数字有点令人气馁。

如何减少50%?你可以更多地拼车旅行;购买更节能的汽车;冬天把汽车空调温度调低一些,夏天则调高一些;骑自行车去上班;尽可能资源回收利用。这些看起来都是很小的改变,但是如果每个人都参与进来,效果将是巨大的。就拿简单的灯泡来说:如果每个美国人都用一个更加节能的灯泡来替代普通的白炽灯,那么减少的温室气体排放量将相当于减少80万辆汽车。

另一个导致物种灭绝的因素是栖息地的丧失。减少肉类的消费或许会有所帮助。每单位面积的农作物能比牲畜提供更多的卡路里,因此可以用更少的土地养活更多的人。在畜牧业中,除了放牧牲畜所需的土地外,还需要土地来种植牲畜饲料。

最后,还有偷猎和过度捕捞的问题。不要购买濒危物种的产品(如象牙),尽量从可持续的渔场购买海鲜。我们可以查看国际自然保护联盟(IUCN)的红色名录,搜索濒危物种,以及从科研机构寻找海鲜推荐。

最后,没有人知道我们能做到什么样的程度,也不知道未来究竟会发生什么。人类已经极大地改变了气候,上述这些措施可能只会推迟,但无法阻止大规模灭绝的发生。但有一点是显而易见的:我们必须付出艰苦的努力,并尝试一切可能。

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