地球生物大灭绝探秘(8)

地球生物大灭绝探秘（8）
胡经国
十四、生物的大灭绝与大爆发
1、古生物化石揭示生命史的三个特点
据介绍（201006），美国著名古生物学家古尔德（Stephen Jay Gould）在他的《熊猫的拇指》一书中表达了这样的观点：古生物化石揭示的生命史至少有以下三个特点：一是稳定性。

物种并不像达尔文所言，处于一个逐渐进化的过程中。

它们出现和消失时的外形几乎一样。

二是突然出现。

物种是突然出现的，并且已经“完全定型”。

三是物种的大灭绝与大爆发。

生物的大灭绝与大爆发，是生命史中周期性发生的事件，并不是像达尔文所说的“适者生存”。

其灭绝与否，靠的是机遇，而不是“适与不适”。

2、古生物化石缺少中间演化系列之密
据认为，古生物化石缺少中间演化系列，是古生物学界的一个秘密。

古尔德说，古生物学家所画出的生物进化树，除了树枝的梢头是真的以外，其它部分都是根据想象画出来的。

达尔文对此的解释是，化石是有缺失的，就像一本书，我们只见到了其中的几页。

但是，地球这个浩大的“图书馆”，如此众多的生物，为什么我们见到的都是“缺页的书”？
古尔德替达尔文解围，提出了“间断平衡”理论。

他说，达尔文没有错，生物的进化是存在的。

但是进化不是渐进式的，进化是在极短的时间内突飞猛进地完成的；而其余时间则呈现出稳定和静止的状态，两者交互进行。

对于中间化石缺乏，古尔德是这样解释的：进化和新种的产生，不可能发生在一个物种主要群体所在的核心地区（因为这里没有隔离机制），而只能发生在边缘群体所在的边缘地区。

在那里，生存压力大，环境复杂，物种的变异容易遇到适应的环境，边缘的隔离作用使变异得以保存和发展，进而成为新种。

但是，最终能够成为化石的，应该是核心地区主要群体中的生物；因为它们数量大、分布集中。

相反，由于处于边缘正在演化的群体，能够成为化石的机会很少，因而我们也就没有运气见到这样的化石了。

古尔德智慧地回答了“中间化石缺乏”的责问，弥补了进化论的缺陷。

3、生物大灭绝之后为何是新物种大爆发？
生物大灭绝之后为何是新物种大爆发？据认为，这个问题又可以用古尔德的理论加以解释：在处于核心地区的主要种群灭亡以后，边缘变异的种群进入中心地区的方式，应该是如入无人之境似的一拥而入。

这样，就在未来的化石中现出了新物种“大爆发”的局面。

想象一下大灭绝之后的世界吧。

昔日处于霸主地位的生物消失了，广阔的
空间也就是大部分生态位都空出来了，等待“新主人”入住。

这对于那些过去处于边缘、受到压抑、而在生物大灭绝中又侥幸存活过来的生物，又是怎样的机遇呀，这怎能不迎来生命的“狂欢节”，新物种的大爆发呢。

想象一下，在人类灭绝以后，其它生物会怎样地“狂欢”呢？
4、“渐变论”与“突变论”
据认为，达尔文的进化论是一种“渐变论”。

他信奉“自然不产生飞跃”的理念。

而古尔德的“间断平衡”理论，则是一种折中，是对“渐变论”的修复。

与“渐变论”针锋相对的，是“突变论”，或称之为“灾变论”。

19世纪初，以法国科学家居维叶为代表的灾变论，曾经占据了主流地位。

他说：“不同的地层结构是由于发生过多次洪水灾变，而不同地层中的不同生物化石，则是在每一次灾变之后重新创造的。

”
渐变论的代表人物是英国地质学家莱伊尔。

他有句名言：“现在是理解过去的钥匙”；意思是说，现在的原因，也是过去的原因。

自然界受着均一的规律支配，现在的地质地貌是由过去的变化一点一点累积而成的。

二者争论的焦点是：自然的变化究竟是突然的还是逐渐发生的呢？
“渐变论”一度成为科学界的统治思想，莱伊尔被称为“地质学之父”。

他的《地质学原理》被誉为奠定了地质学的基础。

想一想，这也很好理解。

因为，按照“渐变论”的思路来理解世界，显然要比把突变的因素加进去容易得多。

理解了现在，就等于理解了过去和未来。

科学家们心中窃喜：天下竟有这样的好事。

古尔德的“间断平衡理论”很好地回答了对进化论的质疑，但是没有回答为何会有“生物大灭绝”。

5、恐龙灭绝的小行星撞击说
恐龙曾经雄霸地球，但是在白垩纪末（距今6500万年前）它们突然灭绝了。

据估计，对恐龙灭绝原因的解答大约有100多种。

如今大多数科学家，越来越趋向于接受一种“小行星撞击地球”引发灾变的说法。

有的科学家，还算出了小行星撞击地球的周期。

每隔几十万、几百万、几千万、几亿年的周期，就有不同大小的小行星撞上地球，带来不同级别的灾难。

宇宙无限，意味着可能无限。

导致恐龙灭绝的那次撞击，是一颗直径达10公里、重达1兆吨的小行星撞上了地球；其威力相当于千万颗广岛级的原子弹爆炸。

但是，并不是这次撞击直接杀死了恐龙和其它生物，而是撞击后发生的一系列事件，造成了生物大灭绝。

例如，撞击形成的冲天粉尘，上升至大气圈同温层，遮天蔽日，数月不散，阳光无法照射地球，大地进入冬天，植物死亡，食物链崩溃，陆生动物开始灭绝。

不过，两极地区的动植物对于长达数月的黑暗，早已适应（因为极夜），所以得以存活。

同时，大量的硫化物和氮化物进入海洋表层，使海洋酸化，导致生活在表层和浅海的海洋生物灭绝。

不过，深海中的生物躲过了这一劫。

这就解释了白垩纪的生物，为什么有的灭绝了，有的却存活下来了。

6、生物发展史的“突变＋渐变”模式
以往的生物发展史过分强调“渐变”，否定“突变”。

而有关文献作者，则倾向于生物发展史采取的是“突变＋渐变”模式。

不仅生物发展史采取“突变＋渐变”模式，而且地球地貌的演变，也应该是采取这种模式的。

该作者多次走过“川藏线”，对于这条线路上的“突变”现象印象深刻。

“川藏线”两旁的雪山上有冰川；冰川的末端有冰川融水形成的堰塞湖。

在晴朗的夏日，冰川会突然断裂，一跃而下，冲开阻挡，造成湖水的溃决。

咆哮而下的洪水对河谷的改造，是平时河水的侵蚀所根本不能比拟的。

西藏的米堆冰川、则隆弄冰川等，都曾经数次发生过这样的事件。

汶川大地震使两个山头合二为一，“渐变”永远也做不到。

可以说对于地球地貌的塑造，“突变”贡献更大。

人类社会的发展何尝又不是这样。

革命来临，社会巨变；积怨释放，恢复常态。

科学的发展也是遵照“突变＋渐变”的发展模式的。

既然诸事如此，“突变＋渐变”是不是事物发展的一个普遍规律呢？
十五、地球进入第六次生物大灭绝时期
据报道（20100728），在地质史上，由于地质变化和大灾变，生物经历过5次自然大灭绝。

现在，人类活动造成的影响，使物种灭绝速度比自然灭绝速度快了1000倍，地球进入第六次生物大灭绝时期。

不少专家呼吁保护生物多样性。

1、平均每小时就有一个物种灭绝
《自然》杂志称，在50年以后，有100多万种陆地生物将从地球上消失。

因为人类活动造成的影响，物种灭绝速度比自然灭绝速度快了1000倍，平均每小时就有1个物种灭绝。

生物在漫长的演化过程中，长期稳定期与短期剧变期总是在相互交替，生物灭绝也以不同的规模出现。

在稳定期内，平均新生率远远大于平均灭绝率，总的平均灭绝率维持在一个低水平上，这种低水平灭绝被称为背景灭绝。

与此相对应，在剧变期内，许多生物门类在短期内大量灭绝，生物演化进程突然中断，使灭绝率突然升高，而新生率则降得很低，这种大规模的生物绝灭被称为集群灭绝或大绝灭。

据统计，自寒武纪以来，明显的生物灭绝事件发生了15次。

其中，重大集群灭绝事件有5次。

科学家一直在研究生物大灭绝的起因和规律，并提出了多种解释，比如小行星撞击、宇宙射线变强、火山喷发、气候变化、大气成分变化、海洋盐度变化、地磁变化等。

以前的生物大灭绝，都属于自然灾害。

但是，这第六次生五大灭绝却是人为灾害。

有专家指出：“我们正在经历的生物大灭绝，比地球生命史上其它生物大灭绝事件更为恶劣。

”
2、15589个物种受到灭绝威胁
全世界有多少个物种呢？有的说150万种，也有的说170万种，甚至200万种。

这些数字是指已知的物种，还有很多物种还没有被发现，实际数字会远远大于现在。

世界自然保护联盟（IUCN），隔几年就发布一部全球物种状况红皮书。

在最近的物种红色名录中，有15589个物种受到灭绝威胁。

其中，包括12%的鸟类、23%的兽类、32%的两栖类、25%的裸子植物、52%的苏铁类、42%的龟鳖类、18%的鲨鱼鳐类、27%的东非淡水鱼。

3、生物多样性正面临五大威胁
地球环境形势为何如此严峻？专家总结出主要有以下五个原因：第一，生态环境的丧失或破碎化；第二，外来物种的入侵；第三，环境污染；第四，人口爆炸；第五，过度利用。

据认为，要了解物种灭绝后的危害有多大，首先要认识物种的遗传多样性。

比如，两棵草长得很像，肉眼分不出来，但是在遗传基因上它们毫无疑问有区别。

这就是个体的唯一性。

现在，科学家可以通过高分辨率的分子标记技术来区别个体。

大家都很熟悉袁隆平院士对提高水稻产量的贡献；但是如果没有非常难找的野生稻做杂交，他也不可能有现在的成就。

矮秆基因对推动中国粮食产量提高，也起到了非常关键的作用。

从这个意义上说，一个基因可能会改变一个国家的经济形势。

因为，在一个生态系统里，每一个物种都有它的特殊功能。

每灭绝一个物种，就有几个、几十个物种的生存受到影响。

十六、第六次生物大灭绝正在进行
据报道（20100812），地球正在经历第六次物种大灭绝。

这并不是耸人听闻的言论，而是“有科学依据的事实”。

专家指出，目前，来自各个国家的科学家都在对物种进行观测和保护。

近年来的研究成果表明，地球已经进入第六次物种大灭绝时期。

而且，生物栖息地的流失和退化、外来物种入侵、气候变化、资源过度开采、环境污染和野生动物疾病等六大因素，造成了人类活动对地球的重大影响，加快了物种灭绝的速度。

国外有科学家建议，现在人类已成为地球的主宰，不妨称现在这个时代为“人类世”。

这也从一个侧面，反映出人类活动对地球物种生存的影响。

专家指出，我们现在仍然处于地球生物多样性演变的历史时期，而物种灭绝速度大大加快也是一个客观事实。

自从距今 5.4亿年前地球进入显生宙以来，在生命进化过程中，共发生过15次生物灭绝事件。

其中，发生过5次生物大灭绝事件。

这样的生物大灭绝事件延续的时间比较长，可能是几十万年或几百万年。

至于第六次生物大灭绝会延续多久，目前还很难预测。

1、物种灭绝：一个并不可怕的概念
专家表示，从地球有生命起源至今，已经38亿年了。

地球生物演化是一个从简单到复杂、从单细胞到多细胞不断进化的过程。

这个过程是一条有起伏的、不断变化的轨迹。

其中，不乏生物灭绝的现象，有小规模的和大规模的。

因此，物种灭绝是非常正常、非常自然的现象。

就单个物种来说，不同的物种拥有不同的特性。

有的物种，拥有庞大的种群和广泛的分布空间，生存率很高，能够演化很长的时间。

在这个过程中，或许能够躲避地球发生的各种灾变，成为后续的物种主力军。

而有的物种，则对环境要求很高，一旦地球发生突变，它们的适应能力很差。

因此，不同物种的演化时间是不同的。

往往那些不太适应环境的生物先灭绝，随后会腾出广阔的生态空间，给更具有发展潜力的生物生存和发展。

虽然生物灭绝是带有悲剧性的，但是对新生生物的发展，也起到了重要的作用。

生物的基因，就是在生和灭的不断演变过程中，不断更新的。

专家指出，物种灭绝原因多种多样。

可能既跟地球内部系统的气候变化或自然灾变有关；也可能作为太阳系的一部分，跟地球与太阳的角度、地球轨迹的变动和轴心的变化有关；也可能跟太阳系在银河系中的位置有关。

有关研究表明，在过去的5.4亿年里，每隔6200万年地球就会经历一次物种大灭绝。

这就与太阳系偏离银河系中心的周期性规律，发生了巧合。

此外，每250万年哺乳动物会经历一次大灭绝。

这种变化与地球轨道的变动和轴心变化的重合的变动周期有关。

过去5次生物大灭绝，既有地外因素，也有地内因素，如小行星撞击、海平面降低、火山喷发等。

这些生物的重大灭绝事件，无一例外是由一系列因素综合造成的；同时也与生物本身在进化过程中不适应环境、自身生理状况变化有关系。

2、物种灭绝速率大大超过临界点100万分之10
科学界有这样一种估算标准，保证物种灭绝的速率保持在一个适度的比例；比较合理比例的是100万分之1，最大不要超过100万分之10，这是一个临界点。

但是根据已经披露的数据，现在物种灭绝的速率，相对于过去5次大灭绝的化石记录而言，提高了100～1000倍，大大超过了临界点。

由此产生的后果极其严重，是很恐怖的。

专家指出：一块化石的背后大约代表了10000个生物个体。

显然，化石记录不能完整反映生物种类灭绝的速度。

但是，综合全球近年来统计的数据，仍然能清楚地表明，物种灭绝的速度“前所未有”。

根据化石记录，无脊椎动物的平均生存时间，即从起源到灭亡，据估计大约是500～1000万年；而哺乳动物的生命周期则快得多，通常是100～200万年。

科学家表示，正常的物种灭绝速率应该是一个物种存活100万年，即1年灭绝的物种为10～25个之间。

然而，现在物种灭绝的速度，预计是正常速度的100～1000倍。

联合国生物多样性大会，对物种灭绝速度进行了估测，认为当今地球每1小时就有3种生物灭绝，也就是1天灭绝72种生物，一年灭绝26280种生物。

也许物种灭绝的确切速率难以计算，但是科学家的研究证明，大多数生物处于水深火热之中。

联合国生物多样性大会，列出了具有权威性的濒危动物“红色名单”。

同时，该组织估计，全球大约有16300种动植物物种，已经处在灭绝的边缘，而41000多种生物则受到生存的威胁。

该组织还表示，全球1/8的鸟
类，1/3的两栖动物，1/5是哺乳动物，1/4是珊瑚类以及1/2的海龟类，处于危险之中；70%的植物也处于不同程度的危险之中。

3、原因：人类活动是主要影响因素
过去5次生物大灭绝，无一例外都是自然界主导的，而全球统计数据显示，人类正成为此次物种大灭绝的主导。

尽管我们现在好像感觉不出来，但是如果看一下南美洲、澳大利亚和新西兰等过去生物多样性保持比较好的地区的变化，那么就会发现，由于环境变化、极端气候增多而对当地物种造成的惊人变化，这种变化显然是令人感到恐怖的。

在200～300年前，人类工业化的社会发展进程，对能源的需求越来越高；地球人口不断增加，人类活动范围越来越大；而大量砍伐森林，破坏生态平衡的行为，给地球造成很大创伤。

冯伟民介绍，最近几年感受到的极端气候情况，大都与人类活动有非常大的关系。

美国杜克大学著名生物学家斯图亚特·皮姆认为，如果物种以这样的速度减少下去，那么到2050年，目前的1/4～1/2的物种，将会灭绝或濒临灭绝。

而且，更为可怕的是，新物种的产生需要很长时间和大量空间。

但是，现在到处都在人的管理下，自然环境越来越差，生物失去了自然进化的环境和条件，物种在不断地自然死亡，却很难有新的物种产生。

大量生物将在第六次生物大灭绝中消失，却很难像前五次那样产生新的物种。

地球生态系统远比想象的脆弱；当它被损害到一定程度时，就会导致人类赖以生存的生态体系崩溃。

4、保持生物多样性
要使地球的生物多样性保持一种平衡状态，适应人类的发展。

这个任务是非常艰巨的。

人类本身面临一个非常重要的问题，那就是控制人类自身人口的增长，同时采用有效有序合理的生产方式。

要想把物种灭绝的速率控制到一定范围内，就必须要充分意识到，过往的生产方式尽管能够提高生产效率，但是对人类的可持续发展会造成很严重的后果。

我们现在的地球鸟语花香，这和过去的环境是截然不同的。

生命在进化过程中不断改造着地球表面。

地球环境现在呈现的多样性，是经历了无数灾变以后不断演化的结果。

不仅是科学家，所有人都应该了解地球环境演变的历史和生物多样性的发展过程，从中得到有益的启示。

转变生产方式，或许是拯救地球最重要的方法。

建立一种资源发展和经济发展保持双赢的生产方式，才是当务之急。

在这个历史过程中，我们会找到新的观念、生产方式和经济运作理念吗？
2011年12月22日编写于重庆
2020年9月18日修改于重庆。