“懒者生存”或能帮助某些物种避免灭绝

“懒者生存”或能帮助某些物种避免灭绝

尽管人们说“除了死亡和税收,任何事情都不可能确定”,但一些财务欺诈也许能让你逃避纳税。但再多的诡计也无法阻止死亡的必然性。死亡是生命不可避免的终点。

这对于物种和个体来说都是如此。据估计,有史以来所有物种中 99.99% 已经灭绝。当今存在的所有物种——包括人类——终有一天都会灭绝。

像我这样的古生物学家知道,地球历史上某些关键时刻的物种灭绝率很高。例如,研究人员已经发现了五大物种灭绝:在过去大约 5 亿年中,地球上超过四分之三的物种在短时间内灭绝了五次。不幸的是,随着上个世纪物种灭绝率的快速上升,我们现在也对物种灭绝有了第一手的了解。

但是,哪些因素决定了某个物种更容易或更不容易灭绝呢?不同动物群体和不同时期的灭绝速度各不相同,因此显然并非所有物种都同样容易灭绝。科学家在记录灭绝方面取得了很大成就,但确定导致灭绝的过程却有些困难。

谁更容易灭绝?

纵观现代的例子,一些导致物种灭绝的临界点显而易见。种群规模减少就是其中之一。随着物种个体数量的减少,它可能导致遗传多样性降低,更容易受到随机灾难事件的影响。如果一个物种的剩余种群数量足够少,一场森林火灾甚至性别比例的随机变化都可能导致物种灭绝。

你不会再看到另一只旅鸽。Panaiotidi/Shutterstock.com

近来发生的物种灭绝备受关注,例如渡渡鸟、袋狼或旅鸽。但绝大多数物种灭绝发生在人类出现之前。因此,化石记录是灭绝数据的主要来源。

当古生物学家结合我们对过去环境的了解来研究化石时,物种灭绝的原因开始变得更加清晰。迄今为止,物种灭绝的可能性与多种因素有关。

我们当然知道温度变化是一个重要因素。地球历史上几乎每次全球气温大幅上升或下降都会导致大量不同生物的灭绝。物种所占地理区域的大小也至关重要。分布广泛的物种比占地小或栖息地分散的物种灭绝的可能性更小。

还有一些随机现象会导致灭绝。陨石撞击导致白垩纪末期约 75% 的生物(包括非鸟类恐龙)灭绝,这或许就是最好的例子。灭绝的这种随机性就是为什么有些人认为“最幸运者生存”可能比“适者生存”更能比喻生命的历史。

研究已灭绝的软体动物化石可以发现一个物种更有可能消失的生理原因。新近纪古代生命图集

最近,我和同事们发现了导致灭绝的生理因素。我们发现化石和现存软体动物物种的代表性代谢率可以强烈预测灭绝的可能性。代谢率被定义为该物种个体吸收和分配能量的平均速率。代谢率较高的软体动物物种比代谢率较低的物种更容易灭绝。

回到“适者生存/幸运者生存”的比喻,这一结果表明“懒者生存”有时也适用。无论是哺乳动物还是果蝇,较高的代谢率与较高的死亡率相关,因此代谢可能在多个生物学层面上对死亡率起着重要的控制作用。由于代谢率与一系列特征有关,包括生长率、成熟时间、最大寿命和最大种群规模,因此这些特征中的任何一个或全部的性质似乎都会影响一个物种灭绝的脆弱程度。

还有更多灭绝未知数

尽管科学家对灭绝的驱动因素了解很多,但仍然有很多我们不知道的东西。

例如,无论发生什么重大的环境或生物剧变,一定比例的物种都会灭绝。这被称为背景灭绝率。由于古生物学家往往关注大规模灭绝,因此背景灭绝率的定义并不明确。这一比率的波动幅度有多大或多小尚不清楚。总的来说,大多数灭绝可能都属于这一类。

另一个问题是确定生物相互作用的变化在解释灭绝方面有多重要。例如,当捕食者或竞争者的数量增加,或者当一个关键的猎物物种灭绝时,一个物种就可能灭绝。然而,化石记录很少能捕捉到这类信息。

甚至灭绝物种的数量也可能是一个谜。我们对细菌或古细菌等微生物的当前或过去生物多样性知之甚少,更不用说这些群体的灭绝模式了。

许多动物——包括弯角剑羚——目前在野外已经灭绝。德鲁·艾弗里

在评估和解释灭绝时,我们可能犯的最大错误可能是采取一刀切的方法。任何一个物种灭绝的脆弱性都会随着时间的推移而变化,不同的生物群体对环境变化的反应也不同。虽然全球气候的重大变化导致一些生物群体灭绝,但同样的事件最终导致其他生物群体出现许多新物种。

因此,任何物种因人类活动或相关气候变化而灭绝的可能性有多大,有时仍是一个悬而未决的问题。显然,目前的灭绝速度远远超过了背景水平,并且有望成为第六次大规模灭绝。因此,如果我们想有机会保护未来的生物多样性,那么任何物种(包括我们自己)灭绝的可能性有多大,是科学家们想要尽快回答的问题。

堪萨斯大学无脊椎动物古生物学博士后研究员 Luke Strotz

本文最初发表于 The Conversation。阅读原文。

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