《大灭绝时代》 裴鹏程解读
《大灭绝时代》| 裴鹏程解读
你好,欢迎“每天听本书”,今天为你解读的书是《大灭绝时代》,副标题是“一部反常的自然史”。
这本书讲的是“灭绝”。“灭绝”是个离我们日常生活挺远的词。但近些年,情况好像有了一些变化。就拿2022年来说,7月,白鲟被宣布灭绝;紧接着8月,有“美人鱼原型”之称的中国儒艮也被宣布“功能性灭绝”,也就是数量少到无法再维持正常的繁衍了;再到9月,白掌长臂猿和北白颊长臂猿同样被宣布野外灭绝。“灭绝”这个似乎远离日常生活的词汇,如今频繁进入我们的视野。这似乎提醒着我们:是时候该来了解一下这步步逼近的“灭绝”了。
今天的这本《大灭绝时代》,并不是一本学术书籍,而是一系列自然报道的集合,一经出版,就受到了媒体与学界的一致好评,并且荣获了当年度的“普利策非虚构写作奖”。作者伊丽莎白·科尔伯特,毕业于耶鲁大学,1983年开始作为记者为《纽约时报》供稿,之后又成为《纽约客》杂志的固定撰稿人,她对自然类事件的出色报道闻名美国新闻界。在这本《大灭绝时代》中,她一方面旁征博引,综述了这三百年间人类对于物种灭绝的认识,同时她还带领我们去到“灭绝”的第一现场,用生动的笔调,让你认识到,灭绝远不是一个概念,而是每分每秒正在发生的事实。
好,接下来,我将分成两个部分,为你解读这本书。第一部分,我们来了解一下美洲乳齿象、大海雀、有孔虫的灭绝,从这些已经发生的灭绝中,我们可以勾勒出人类对于灭绝的科学发现史;第二部分,我们来了解此刻正在发生的灭绝,也就是由人类所造就的灭绝,我们借此想象一下这个星球可能的未来。
好,我们首先看,人类是怎么意识到存在“物种大灭绝”这类事情的呢?
在今天的我们看来,“灭绝”是个很基本的自然常识,甚至一个幼儿园的小孩,他都知道恐龙从这个地球上消失了,它们“灭绝”了。但在300年前,事情可没那么简单。古罗马博物学家普林尼花了很大力气写下《自然史》,记录了真实存在的动物,也记录了神话故事中的动物,但却丝毫未提及已经灭绝的动物。那时的常识是:人类和人类周围的所有物种,一直生活在地球上,并且将永远这么生活下去。直到法国大革命时期,人们才第一次提出“灭绝”这个概念。这一切要感谢一种叫做美洲乳齿象的动物。
1739年,有个法国男爵带着400多人在美洲打仗。他们沿着俄亥俄河向下游前进。在一片沼泽地,队伍发现了成百上千片巨大的骨头,包括长达一米的大腿骨,还有和人手一样长的牙齿。男爵对这批骨头非常着迷,命令队伍带上骨头前行。后来,队伍里很多士兵因为疾病死亡,战争也以失败告终,但这些奇怪的骨头却被完好无损地保存了下来。
在很长一段时间,研究者们说不清楚这批骨头出自什么动物。从獠牙、股骨,即大腿骨来看,像是来自一头大象。但从牙齿来看,又不可能是大象。后来有一位研究者说,这压根不是一种动物,他认为獠牙和腿骨属于大象,臼齿则来自另一种动物,可能是只河马。
这样的讨论持续了半个多世纪,仍然没有定论。1795年,年仅25岁的居维叶来到巴黎,在法国自然历史博物馆当讲师。他不满足于当一名讲师,空闲的时候,会去钻研博物馆里的藏品。很快,他就被那些来路不明的巨大骨头深深吸引了。他从牙齿入手,仔细绘了图,他发现这种动物与当今大象有相像的地方,但也有区别。而且这种区别要远大于猛犸与大象的区别。因此,这应该算作一种全新物种。他觉得这些牙齿表面上一块块的凸起很像乳头,所以最终他将这类动物命名为乳齿象。确定了这是什么什么动物后,下一个问题又来了,这种动物去哪儿了?
居维叶提出一个大胆的看法,他认为这种动物已经不存在了,这是一种灭绝了的动物。他还认为,这不是一个孤立的事件,应该还有其他灭绝的动物。在此之后,居维叶请欧洲其他地区的博物学家寄送标本给他,到1800年,他发现了多达23种怪异并且已经灭绝的物种。居维叶由此认定这个地球上,存在过一个已经消失的“史前世界”,曾经遍布着已经消失的物种。他还推测说,地球上应该发生过多次大灾变,正是这些灾变导致了这一系列物种的灭绝。
自此,一个被称作“物种灭绝”的概念正式被提出来了,并且逐渐成为权威。在这期间,也有学者提出不同看法,但都难以形成声量,直到另一个年轻人的出现。这个年轻人毕业于剑桥大学神学院,刚刚结束他长达五年的全球旅行,他叫查尔斯·达尔文。
1831年到1836年间,达尔文受到邀请,随英国的考察船“小猎犬号”进行了一次环球旅行。这是一次收获颇丰的旅行,达尔文发现了种种地壳上升和下落的证据,比如最为明显的,海洋生物的外骨骼竟然沉积在远高于海平面的地方。他由此推论地球始终在缓慢变动,海洋在上升,陆地在下沉,正是这种变动催生了河谷、山脉,以及其他我们肉眼可见的地貌。这种对地质的认识,影响到了他对于物种的认识。随着掌握的材料和证据越来越多,他提出了著名的“自然选择学说”。这是一套完全站在了居维叶对立面的学说。
居维叶认为是一场大灾难直接导致了物种的灭绝,而达尔文则认为并不存在这样一场大灾难,物种的灭绝应该是自然选择所造就的,一个物种灭绝了,只是因为它进化成了一种更为适应自然的物种,这就像地质变化一样,是个极其缓慢、渐进的过程。
达尔文的学说在当时神学占主导的世界引发了极大争议,但凭借充足的证据和严谨的论证,直到今天,它仍具有说服力。不过,达尔文对于灭绝的认识,一直有一个很矛盾的地方。就在他提出“缓慢灭绝”的期间,有种叫做大海雀的物种,以非常之快的速度在这个地球上消失了。
大海雀是一种体型很大的鸟,最繁盛的时候,多达数百万只。虽说是鸟,但它却不会飞,因此极易被捕捉,人们用它来做晚餐、做鱼饵、做床垫,甚至是做燃料。到17世纪晚期,这种鸟的数量开始急剧减少,在1844年后竟然一只都找不到了。没有记录证明,达尔文关注到了大海雀的灭绝,但他显然是目睹过类似的灭绝的,比如在他的航行日记中,他就有记载说加拉帕戈斯群岛上的陆龟数量已经非常之少了,以至于他一只也没碰到。但不知是有意还是无意,达尔文放弃了对这类灭绝机制的探讨,这个漏洞要到一百多年后,才被人补上。
我们把时间快进到1970年代,当时一位叫做沃尔特的地质学家来到罗马研究山脉的起源,陪同他的还有一名专长是研究有孔虫的意大利学者席尔瓦。有孔虫这种古生物,可以用来划定岩层年龄和阶段。就在观察有孔虫的过程中,两位学者发现了一件很奇怪的事情。
在讲到这件奇怪的事情前,你首先要知道,在地质学家眼里,一座山其实就像是一个千层蛋糕,每一层对应着地球不同的生命时期,粗糙点来讲,最底下的一层对应着远古时期,最表面的一层则对应着当下这个时期。当时,席尔瓦在被称作“白垩纪”的那一层石灰岩层中,发现了大量的、品种丰富的有孔虫。在这层石灰岩上面紧挨着一层黏土层,其中没有任何有孔虫,像消失了一样。再往上看一层,有孔虫又出现了,但品种变少了,并且非常微小。席尔瓦将这个发现告诉了沃尔特,沃尔特也觉得非常奇怪。沃尔特一直信奉达尔文那一套,认为物种的消失一定是一个逐步的过程。可这怎么去解释有孔虫突然消失,后来又出现呢?
沃尔特决定要弄明白在这一层黏土层到底发生了什么。沃尔特的父亲是知名物理学家,得过诺贝尔奖,他听了儿子的发现后,非常感兴趣,并且想出了一个疯狂的主意,用“铱”这种元素,来确定黏土的年代。铱是一种在地球上非常少见的材料,但在太空陨石中却很常见,我们可以将“铱”视作一种宇宙的尘埃,虽然看不见,但其实它时刻都在以均匀的速率撒落在地球表面。所以按理来说,只要我们测出了岩层中“铱”元素的含量,那也就差不多测出了岩层的形成时间。九个月后,沃尔特收到了测量结果,这个结果没能回答他的问题,却引出了另一个更让人震惊的发现,黏土中的“铱”含量远超地球的正常水平,甚至达到了宇宙空间的水平。这是为什么呢?沃尔特和父亲参考了很多理论,但这些理论要么与数据不符,要么在进一步的检验中被排除了。在钻了一年的死胡同后,他们大胆地提出了“大撞击假说”。沃尔特认为,在6500万年前,一颗直径长达10公里的小行星撞击了地球,撞地的瞬间,释放出了相当于一亿兆吨TNT炸药水平的能量。随后,包含着大量的铱的漫天尘埃笼罩了整个地球,气温骤降,导致了一场物种大灭绝。
沃尔特的假说在1980年6月被正式发表,之后的几十年,支持这一假说的证据越来越多。其中最为决定性的证据是在墨西哥湾找到的,在尤卡坦半岛底下发现了一个直径达150多公里的撞击坑,沃尔特直接将其命名为“末日陨石坑”。
后来通过对海洋化石的全面分析,人们发现这样的大灭绝还不止一次,它发生过五次,最早是4.45亿年前的奥陶纪末期灭绝,然后是泥盆纪晚期灭绝、二叠纪末期灭绝、三叠纪晚期灭绝,再到白垩纪末期灭绝。起初人们认为,这五次灭绝都是小行星撞地球所致。但后来的证据显示,最早那次的“奥陶纪灭绝”可能是冰川作用所致,第三次的“二叠纪灭绝”似乎也是由于气候变化造成的,不过那次不是变冷,而是变热,这一变就消灭了地球上90%的物种。总之,这五次灭绝的原因各有不同,但大体都源自地球的一些反常情况,用作者的话说,什么是灭绝,就是“一夕之间,地球上所有的生物发现,自己所面对的情况是它们在演化进程中从未准备好要去面对的了。”
随着研究的不断深入,作者认为,现在科学界对“灭绝”的主流认识,已经既不是居维叶的,也不是达尔文的,倒有点像是两者的结合。他们认为地球存在着“偶尔会被恐慌打断的长久安逸”,这句话有点绕,但其实很好理解,就是说达尔文所说的地质和物种的缓慢演变是存在的,但这只发生在地球“安逸”的时候。一旦地球进入由灾变带来的“恐慌”时刻,这样的“安逸”就被打断了,这种时刻不会太多,但一旦来临,就会带来一轮生命的重新洗牌,彻底改变地球的样貌。
好,我们现在知道了这个地球上有过五次大灭绝,那一个自然而然的问题是,第六次大灭绝会在什么时候到来,以及它会是什么呢?作者说,这很难说,尤其当下的地球相对第五大灭绝之前的地球,确实发生了太多的变化,这让很多事情变得更加难以预测;而大部分变化实际都是人类带来的。德国化学家保罗·克鲁岑做过统计,人类活动已经改变这颗星球三分之一至二分之一的地表面貌,人类使用了世界上超过一半的可以直接利用的流动淡水资源,捕捞了近海水域超过三分之一的主要生物资源,更重要的人类还改变了地球大气的组成,我们让空气中二氧化碳的浓度提高了40%,甲烷的浓度更是翻了不止一番。
今天我们谈论灭绝,很难绕开人类,一方面当然是出于对我们自身命运的担心,另一方面则是因为人类造就了今天大多数物种的灭绝。还记得乳齿象吗?就是那个启发居维叶提出了“灭绝”这一概念的物种。居维叶断定乳齿象灭绝于一场地球的“大灾变”,但当时的他还说不出来这场“大灾变”具体是什么。如今的我们知道了,乳齿象灭绝于1.3万年前,当时一起灭绝的还有包括猛犸象在内的很多巨型哺乳动物。非常巧合的是这与现代人类的扩张几乎同时发生。这就让我们不得不得出一个结论了:居维叶所说的那场“大灾变”,可能正是人类自己带来的。
那接下来,我们进入到第二部分,我们来了解一些人类出现后的灭绝事件,我们借此来想象一下,如果真的有第六次大灭绝的话,这第六次大灭绝可能会是什么样子。
我们先来看看海洋吧。海洋占了地球表面积的70%,全球变暖后这个面积可能会进一步扩大。今天我们谈论海洋的危机,其实更多是站在了人类的角度,我们总在谈论冰川融化、海平面上升对人类居住空间的影响,就好像人类是唯一受害者,而海洋生物似乎还因此获利了。但事实显然不是这样。全球变暖对海洋的影响可不仅仅是水变多了,它更大的危害是,水变酸了。
作者说,自从工业革命以来,人类持续地在往大气中输送二氧化碳,今天空气中的二氧化碳浓度超过了过去80万年间任意时期的水平,也可能高于过去百万年间任意时期的水平。随着过量的二氧化碳溶解到海水中,今天海水的pH值,也就是酸碱度,已经从8.2降到了8.1,这意味着海洋的酸度比1800年提高了30%。按照今天二氧化碳排放的速率推算,海洋的pH值会在21世纪中叶降到8.0,在世纪末降到7.8,也就是说,海洋的酸度会比工业革命之前提高150%。
这对海洋的伤害是巨大的。英国海洋生物学家布亚和斯宾塞通过实验证明,当海水的pH值降到7.8的时候,生态系统就会开始崩溃了,三分之一本应在这一海域生活的物种会消失。在所有这些生物中,最倒霉的可能是那些被统称作“钙化者”的生物,“钙”是“钙片”的“钙”,简单讲,就是那些能够用碳酸钙矿物来构建外壳或内部架构的生物,比如海星、海胆、珊瑚都是钙化生物。
其中珊瑚应该是最典型、也是我们最为熟悉的钙化生物了。它们正是通过钙化作用,在海平面上建造起一座座岛屿,也就是我们所说的珊瑚礁。海洋酸化除了降低了海水的pH值,还会降低海水的饱和度,这个饱和度主要是海水中钙离子和碳酸根离子的浓度,其中碳酸根离子是钙化生物进行钙化作用必不可少的成分。有实验证明,当饱和度达到5的时候,珊瑚生长最快,4时稍慢,3则更慢,到了2的话珊瑚就基本不会再生长了。今天,地球上已经没有一个地方的海水的饱和度能达到4了,按现在二氧化碳排放的速度,到2060年没有地方能达到3.5,2100年没有地方能达到3。从这个形势来看,有科学家宣称,珊瑚很有可能会在这个世纪内面临灭绝的命运。
你可能会想说,为什么要在这里着重提到珊瑚的灭绝?其实是因为,珊瑚的灭绝远不只是珊瑚一个物种的事,它涉及整个生态系统。珊瑚也被称作“海洋里的建筑师”,但和人类建筑不同的是,人类会挤占其他生物的空间,但珊瑚却是其他生物的家园。据统计,至少有50万种生物在珊瑚礁中度过自己的一生或部分生命,并且这个数字最高有可能达到900万。珊瑚的灭绝意味着一整个生态系统的灭绝,这毫无疑问是一场难以估量的巨大灾难。
好,海洋我们暂时说到这儿,我们再来看看森林的情况。常见的说法是,全球变暖主要会威胁那些喜欢寒冷天气的动物,比如生活在冰川上的北极熊。但据森林生态学家西尔曼说,全球变暖对热带地区生物的威胁一样严重,甚至有可能要更加剧烈。为什么这么说呢?最基本的一个原因是,地球上大多数物种都生活在热带地区,所以影响的覆盖面毫无疑问会更大。除此之外,热带生物对于温度的变化更为敏感,忍受度也会越低,比如仅仅是山顶和山谷的温差,就能带来完全不一样的植被状况。在热带地区,虽然夏天和冬天差异小,但雨季和旱季的温度变化依然可能很剧烈,每一种生物都发展出了一套独特的调节温度的方式,比如说蜜蜂通过收缩胸部的肌肉来取暖,还有一种叫做林鹳的鸟会通过往自己腿上排泄来降温,在炎热的时候,林鹳向腿上排泄的频率高达每分钟一次。而树木呢,它们的方式是迁徙。
西尔曼在安第斯山脉的特定区域跟踪观察了树木对气候变化的反应。他们发现,全球变暖使得树木的各个属系以平均每年2.5米的速度向山上爬。其中有一种叫做鹅掌藤的植物,主要生长在中国台湾地区,它以每年将近30米的速度在往山上爬,几乎算得上是植物界的“狂奔”了。但也有一些植物,比如欧洲冬青,它们则显得很迟钝,当其他植物都在行动的时候,它们却坐那儿没怎么动。对于这些没能力行进的植物来说,它们只能沉默地忍受着气候的变化,并最终面临灭绝的命运。
有很多人质疑,在地球的历史上,发生过这么多次巨大的气候变化,难道地球上的物种没从中进化出一点应对的能力吗?物种当然有进化出一些能力,但这些能力根本不足以应对当前气候变化的速度。要知道今天的全球变暖比之前任何一次冰川期结束时的变暖都快了至少10倍。为了跟上这个速度,所有的生物迁徙或适应的速度都至少要快上10倍才行,显然不是所有生物都能做到这一点。即使我们假设所有的生物都能加快速度,迁徙到适合它们生长的气候区域,但仍然有生物会因为无处可去而灭绝。据一些生物学家的研究,在这种情况之下,如果乐观一点,将变暖的速度维持在一个较低的水平,那仍然会有9%到13%的物种在2050年前被划定为灭绝。而如果用当时他们以为的最高水平的全球变暖,这个数字是21%到32%。不管怎样,都是灾难。
好,以上我们讲到是由于较为大型的人类生活生产活动,导致的地质和气候变化,从而对海洋和森林所造成的影响。但很有必要一提的是,有时候仅仅是最简单的人类活动也会给其他物种带来灭顶之灾,比如说,我们的出行。
在人类出现之前,长途旅行对于大多数物种来说是非常困难的,甚至可以说是不可能的。物种如果想要去另一片大陆,基本上只能靠地壳板块的移动,你可以想象这个过程会有多漫长。但人类彻底打破了这个局面。我们在全球范围的流动迁徙直接带动了其他各种物种的流动迁徙。据统计,每24个小时中,仅仅是海洋上的轮船行驶时压出舱水这种动作,就会有1万个不同的物种被转移到世界上别的地方。
这些来到全新地方的物种,不可避免将面临两种情况,一种是它们难以适应,没能存活下来,另一种是它们成功定居,然后凭借没有天敌的优势,展开爆发式的繁育,最终彻底摧垮当地的生态系统。最为著名的例子是棕树蛇。这种瘦长的蛇在20世纪40年代,藏在军事货物中,被带到关岛。之后的几十年间,这种蛇以非常惊人的速度繁殖,达到每100平方米就能有6条,它们几乎吃光了所有能吃的本地动物,让这座岛彻底变成了一座“蛇岛”。
比起这种可见的物种入侵,还有一种不可见的入侵要更为恐怖。这就得讲到巴拿马金蛙的故事了。蛙作为一种两栖动物,是这颗星球上最为出色的幸存者之一,它们早在恐龙出现前就生活在这个地球上了。但如今它却在以非常惊人的速度消失,早在2002年,在以盛产巴拿马金蛙闻名的小镇埃尔巴耶及其附近地区,几乎很难再找到一只金蛙了。科学家花了很长时间研究这背后的原因,但一直没什么成果。直到一位兽医病理学家注意到蛙的皮肤上有一种很奇怪的微生物,通过显微镜的鉴定,这是一类叫做壶菌的真菌,“壶”是“水壶”的“壶”。这下真相出来了,这种真菌干扰了蛙类皮肤吸收电解质的能力,使它们患上了类似心肌梗死的疾病,最终导致了它们的死亡。如今,这种壶菌几乎横扫了地球上的每一寸土地,这意味着金蛙可能再无存身之地。甚至不只是金蛙,有科学家宣称,所有的两栖动物可能都再无存身之地了,其中有一些物种,我们还没有发现它,就已经失去了它。
有的人可能会说,这都只是因为这些物种太过弱小了,它们只能面临被淘汰的命运,这正是达尔文所说的“物竞天择”。这句话虽然有些高傲,但也不是全无道理。从古至今,物种的淘汰每时每刻都在发生,但值得提醒的是,眼下物种淘汰的速率似乎和以前不太一样。比如,我们刚刚说到的两栖动物,它们的淘汰速率比合理的速率高了四万五千倍,除此之外,还有很多物种的淘汰速率也接近于这个水平。据估计,全部淡水软体动物物种的三分之一,全部哺乳动物物种的四分之一,全部爬行动物物种的五分之一,全部鸟类物种的六分之一,它们都在快速被淘汰。这就让我们不得不承认了,眼下正在发生的远不是一次淘汰,它是一次完全可以比拟前五次大灭绝的又一次大灭绝。这是头一次,我们不用去化石里寻找大灭绝的痕迹,它就发生在我们的眼前。
好,以上就是这本书,我想跟你分享的重点内容。我们再来回顾总结一下。
第一部分,我们通过回顾一些已经发生的物种灭绝,讲到人类对于“灭绝”这一概念的认识,这涉及三个阶段,首先是居维叶的“大灾变说”,然后是达尔文的“自然选择说”,然后到今天,我们更进一步认识到,地球的历史上曾发生过五次大灭绝,所以地球其实既不完全像居维叶说的,也不完全像达尔文说的,它大体是安逸的,但这种安逸不可能长期持续下去,它总会被打断。第二部分,我们讲到了在人类出现之后所发生的一些灭绝,这包括由海洋酸化导致的海洋生物的灭绝,全球变暖导致的动植物的灭绝,以及人类全球流动导致的众多陆生生物的灭绝。这种种事实都让我们不得不承认,一场新的物种大灭绝正在发生。
在最后,还有一个值得提及的问题,可能也是你最关心的问题,那就是人类在这场大灭绝中会怎样呢?这个问题非常难回答,不同的人有完全不同的看法。在这本书中,作者给我们提供了一个很简单的事实,她说,人类归根到底也是一种动物,一种与猿类非常接近的动物。盘点一下的话,我们在动物学意义上的近亲基本都已经灭绝或将要灭绝了。尼安德特人、丹尼索瓦人,这些我们的兄弟物种,很早就灭绝了。而如今,像大猩猩、黑猩猩,这些我们第一近亲或第二近亲,大部分都已经进入极度高危状态。总之,这个可以被称作“大猿”的物种,可能很快就只剩下人类自己了。这么看来,人类一方面是这个地球上最为危险的物种,但另一方面,我们可能都还没意识到,我们自己也是濒危物种。
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划重点
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灭绝远不是一个概念,而是每分每秒正在发生的事实。
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人类一方面是这个地球上最为危险的物种,但另一方面,我们可能都还没意识到,我们自己也是濒危物种。