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我们是否已经进入了第六次大灭绝事件?

我们是否已经进入了第六次大灭绝事件?

有孔虫是一种浮游生物,研究人员通过化石记录对它们进行追踪,以发现它们在小行星撞击地球(6600万年前)后恢复得有多快。那次撞击导致恐龙灭绝。

大灭绝事件发生后,生命需要多长时间才能恢复?根据一项新的研究,至少需要1000万年的时间,现存物种的多样性才能达到大规模灭绝事件之前的水平。这是根据一个国际科学家小组的发现,他们研究了一群浮游生物的化石,这些生物被称为有孔虫,或“有孔生物”。

有孔虫是一种单细胞的微观生物,它们在自己的小世界里四处游走。古生物学家凯伦·惠特玛在加州大学古生物博物馆担任无脊椎动物和微化石收藏经理长达十年之久,她估计现在大约有4000种有孔虫存活。

我们是否已经进入了第六次大灭绝事件?

有孔虫主要是海洋生物:大多数生活在海底沉积物中,而其他的则漂浮在不同深度的水柱中。在淡水或咸水环境中发现了一些物种,而很少有非水生的土栖物种。大多数有孔虫的壳是由碳酸钙(像蛤和其他有壳的动物)或它们粘在一起的沉淀物颗粒制成的。这些贝壳的形状对于每一种有孔虫来说都是独一无二的,可以是相当精致和美丽的。正是这些结构可以变成化石。

在这项研究中,古生物学家克里斯托弗·罗沃利博士后研究有孔虫在地球物理研究所德克萨斯大学奥斯汀分校,和他的合作者,古生物学家安德鲁研究助理在布里斯托尔大学地球科学学院相比,同样是一个有孔虫专家有孔虫化石的物理复杂性及其整体的多样性。

当恐龙灭绝时,有孔虫的数量也受到了破坏,但有一些物种得以幸存。洛厄里博士和弗拉斯博士研究了大约2000万年的有孔虫化石,从白垩纪大灭绝末期开始,一直延续到随后的恢复时期,以确定这些小型动物恢复物种多样性需要多长时间(图1)。

我们是否已经进入了第六次大灭绝事件?

非常多样化的白垩纪晚期浮游有孔虫,在大灭绝中幸存下来的非常小和简单的一群,然后在这群浮游生物中形状的多样性增加当它们在古近纪早期恢复时。

根据他们的发现,洛厄里博士和弗拉斯博士得出结论,有孔虫物种的多样性至少需要1000万年才能恢复。他们还指出,恢复的一般模式是,首先出现明显不同的有孔虫,然后出现越来越多长相相似的物种。此外,他们还发现,这些生物的物理复杂性早在物种总数恢复之前就已经恢复了。

从这项研究中,我们有理由推断,我们将需要非常长的时间——数百万年——才能从气候变化和其他方式造成的物种灭绝中恢复过来。为什么形态复杂性必须在多样性恢复之前恢复?

在今天之前,地球已经经历了五次大灭绝事件。其中速度最快的也是最近的,发生在6600万年前的白垩纪-古近纪大灭绝事件。那次大灭绝是由于小行星撞击地球而加速发生的,那次撞击引发了突然的环境和气候变化,摧毁了75%或更多的陆地动物,包括所有的非鸟类恐龙。大灭绝事件可以与当前的气候和生物多样性危机相提并论,因为与以前的大规模灭绝事件相比,这些现代进程也正在以前所未有的速度发生。

我们是否已经进入了第六次大灭绝事件?

艺术家对恐龙灭绝后海底的解释,包括科学家在他们的新研究中检验的浮游生物。

但是,为什么物种多样性在大规模灭绝事件之后需要这么长时间才能恢复呢?

动物和植物进化是为了填补现有生态系统中可用的生态位。但是,大规模灭绝事件不仅消灭了生物多样性,而且还破坏了现有的生态系统和物种所占据的特殊生态位。因此,在新物种能够进化到特别适合它们之前,必须从破坏中产生全新的生态位。新物种的出现填补了生态系统恢复过程中广泛的生态位,然后进化创新,使它们能够专门填补生态系统日益复杂时出现的生态位空缺。这一过程需要时间,而这种时间延迟是大规模灭绝事件后恢复的进化“速度极限”的根源。

这项研究提供了化石证据,支持了一些科学家的观点,即在此前的五次大规模灭绝事件中,每一次都有1000万年或更长时间等待地球生物多样性的恢复。但在之前的大灭绝中失去的大多数利基市场并没有复苏——而是出现了全新的利基市场。这应该成为一个重要的提醒:由于人为气候变化而失去的一些生态位将永远不会重现。这意味着地球在一次大灭绝之后将会完全不同,就像之前的五次大灭绝事件之后一样。

我们是否已经进入了第六次大灭绝事件?

在这个时候,我们是否已经进入了地球上的第六次大灭绝事件还存在一些争论,但没有争论是谁的责任。人类对地球的改变已经被记录为海洋变暖和酸化、栖息地破坏、污染加剧、世界各地入侵物种的增加和气候变暖的原因;所有这些都在影响植物和动物,使它们走向灭绝。

超过一半的所有个体动物已经从地球上消失,据世界野生动物基金会最近的一份报告,一个明显标志我们第六次大灭绝的边缘摇摇欲坠,如果我们没有翻边成一个不可逆转的灾难。

我们所知道的地球不仅会因为一场大灭绝事件而发生根本的、不可逆转的变化,而且人类很可能在地球从我们造成的破坏中恢复之前很久就已经灭绝了。洛厄里博士和弗拉斯博士已经开始研究侏罗纪晚期至今的更多有孔虫,以便更深入地了解这一类群的历史以及地球生物多样性的历史。

我们希望通过研究浮游有孔虫的其他记录,能让我们了解气候是如何影响它们的进化的。过去的地质记录显示,气候变化较为缓慢,我们应该能够梳理出更多关于气候变化可能如何影响这些重要浮游生物的细节。”