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灭绝缘何加速

时间:2023-02-16 理论教育 版权反馈
【摘要】:非洲麦地那龙线虫在我看来是最可憎最可恶的人类病原体。麦地那龙线虫能长到一米长,它会在人体内游移,在脚部或腿上的溃疡处产出幼虫。将该数据转换成物种灭绝速度则显示,目前的物种灭绝速度接近于人类在地球上扩张之前物种灭绝速度的近1000倍。保护工作减缓了物种灭绝的速度,但无法将这个速度带回到与前人类时期相接近的水平。
灭绝缘何加速_半个地球人类家

澳洲袋狼,1936年灭绝。

《伦敦动物学学会志》,1848—1860。

了那些偶尔攻击我们的身体和食物的害虫之外,很少有人会看到那些消失的物种。非洲冈比亚按蚊专吸人血,十分擅长潜藏在人类住宅之中,是疟原虫的主要携带者。如果这种蚊子从此消失,生物界将不会流露出丝毫的惆怅情绪。

非洲麦地那龙线虫在我看来是最可憎最可恶的人类病原体。麦地那龙线虫能长到一米长,它会在人体内游移,在脚部或腿上的溃疡处产出幼虫。如果它从此完全消失,我相信,就连最敬业的生物保护专家也不会有半点伤心。原虫寄生虫会让人患上利什曼原虫病,导致身体损伤甚至死亡,我相信,如果这一物种灭绝,人们完全可以接受。除了目前还不为人所知的细菌、微小真菌和病毒病原体,那些值得灭掉或在液氮中储存可保证其无害的物种数量,我猜想可能不到1000种。我在热带丛林中感染过数次节肢介体病毒(经由节肢动物传染),每次都高烧不退、卧床不起,如果能跟这些病毒道别,真是再让人开心不过的事了。

而其他数百万种生物,对人类而言都存在着直接或间接的好处。不幸的是,人类正在用无数种方法加速着它们的灭绝,终结着它们能为人类现在或未来提供的益处。人类造成的恶劣影响,很大程度上源于我们从个人角度出发实施的各种过度活动。正是这些行为令我们成为生命史上最具破坏力的物种。

我们究竟在以多快的速度将物种推向灭绝的深渊?多年以来,古生物学家和生物多样性专家都认为,20万年前,即在人类到来之前,新物种出现的速度和已有物种灭绝的速度大概是每年每100万物种中有1个物种。由此,学界曾认为,目前的物种总体灭绝速度比最初的速度快100倍到1000倍,而这一切都是人类活动造成的。

2015年,一支国际研究团队完成了关于前人类时期物种灭绝速度的详细研究,给出的属分化速率比上述数值低10倍。将该数据转换成物种灭绝速度则显示,目前的物种灭绝速度接近于人类在地球上扩张之前物种灭绝速度的近1000倍。另有一项独立研究发现了前人类以及与其有紧密亲缘关系的大猩猩之中,物种形成速度的下降趋势。两项研究的结论保持一致。

人类活动的每一次扩张都会导致越来越多物种的种群规模缩减,令这些物种越来越脆弱,加快其灭绝速度。2008年,一个植物学家团队给出的数学模型预测,巴西亚马孙雨林中个体数量少于10000的稀有树木品种会因为当前的道路修建、伐木、采矿和农田扩张,遭受高达37%~50%的过早灭绝。37%这个下限适用于经过部分开发,但得到精心管理和保护的地区。

在世界不同地方的不同动植物之间进行物种起源和灭绝速度的对比难度很大。但所有证据都指向同样的两个结论。第一,第六次大灭绝正在进行中;第二,人类活动是主要驱动力。

这样残酷的认识不禁令人想到第二个非常重要的问题:物种保护工作究竟有没有发挥作用?全球生物保护运动所付出的努力,在对地球生物多样性破坏的减缓和遏制方面取得了什么样的成绩?作为保护国际基金会(Conservation International)、美国大自然保护协会(Nature Conservancy)和美国世界野生动物基金会(World Wildlife Fund-U.S.)的委员会成员,作为多家本地自然保护组织的顾问,我可以证实,半个世纪以来,私人和公共基金怀着满腔热忱和灵感,在生物保护工作上和野外考察活动中,经年累月泼洒着无私的汗水和热血。那么,如此这般的英雄主义行动究竟取得了怎样的成绩?

2010年,由近200名陆地脊椎动物专家展开的一项调查,对全部已知的25780个物种现状进行了分析。研究确认,其中1/5面临灭绝的威胁,而这其中又有1/5的种群数量因人类有效的保护趋于稳定。2006年的一项独立研究得出结论认为,经过一个世纪的保护工作,鸟类物种的灭绝现象已经削减了约50%。正是因为人类的保护,才确保了全世界31个鸟类物种依然存在。简而言之,若从在陆地脊椎动物保护工作上取得的平均成绩来看,全球生物保护工作已经将物种灭绝速度下调了约20%。

我们再来看看政府法规所产生的影响,尤其是1973年颁布的《美国濒危物种保护法》。2005年的一项研究发现,之前被列为“面临威胁”的1370种美国动植物,有40%出现了数量下降,1/4实现了新的增长,其中14个物种提升幅度较大,已经被移出濒危名单。最重要的统计数字是虽然有22个物种灭绝,但有227个物种得到了救助。如果没有人类的帮助,这些物种同样会消失。从濒危状态恢复到健康状态的物种中,比较为人所熟知的有黄肩黑鹂、绿海龟和大角山羊。

上述成功案例告诉我们,保护工作是有效的,但就目前所开展的规模来看,还远远达不到拯救自然界所需的力度。保护工作减缓了物种灭绝的速度,但无法将这个速度带回到与前人类时期相接近的水平。与此同时,物种的出生速度正在快速下降。就像正在接受急诊救治的事故伤员,不断的失血却没有可供输入的新鲜血液,在这样的状态下,根本谈不上稳定病情,只能眼睁睁地看着伤员的状况逐渐恶化,然后不可避免地走向死亡。我们可能只想对外科医生和生物保护人士说出这样的话:“祝贺,你延长了一个生命的存活时间,但很遗憾没能延长多久。”

当然,并非所有野生物种都面临着生物多样性打击带来的威胁,有些动物是能适应人类环境的。目前的幸存物种中有多少能坚持到21世纪末?如果维持目前状况不变,也许能剩下一半,更大的可能性是剩下不到1/4。

这是我的猜测。事实就摆在我们眼前,仅因为失去栖息地这一个原因,生物灭绝速度就在全世界的绝大部分地区不断攀升。最惨不忍睹的生物多样性屠宰场就是热带丛林和珊瑚礁。所有栖息地中最为脆弱的所在,即每单位面积生物灭绝速度最快的地方,就是热带和温带地区的江河湖泊。

保护生物学中,一条针对所有栖息地的既定原则就是,减少的栖息地面积会造成约相当于该面积四次方根的物种百分比消失。举例来说,如果90%的森林被人为砍伐,那么就会有一半的物种很快消失。而如果森林未被砍伐,这些物种则会继续存留。砍伐过后初期大多数物种也许可以存活一段时间,但其中一半的物种由于种群规模太小,继续繁衍几代后仍会消失。

巴拿马的巴罗科罗拉多岛(Barro Colorado)是一处宝贵的自然实验室,可供人们研究区域对生物灭绝的影响。这座岛屿上雨林密布,是1913年在修建巴拿马运河时因加通湖(Gatun Lake)的形成而产生的小岛。鸟类学家约翰·特伯格(John Terborgh)曾预测称,50年之后该岛将失去17个鸟类物种。实际的数字是13种,占最初在岛屿上发现的全部108种繁殖鸟类的12%。在世界的另一端,印度尼西亚的茂物植物园(Bogor Botanical Gardens),这块占地0.9平方公里的小块热带雨林也与周边环境相隔绝。但这种隔绝不是由于水域环绕,而是因为周围的林地全部被清除了。在最初的50年中,植物园损失了全部62种在当地繁殖的鸟类之中的20种,和预期值基本相符。

生物保护科学家经常用HIPPO这个缩写来代表人类活动中最具破坏性的行为,这5个字母以其重要性排序具体如下:

〇栖息地破坏(Habitat destruction),包括那些导致气候变化的破坏现象。

〇物种入侵(Invasive species),包括那些将本地物种挤走、对农作物和本地植被进行破坏,以及导致人类和其他物种患病的微生物和动植物。

〇污染(Pollution)。因人类活动而排放的废水是生命的杀手,特别针对地球上最为脆弱的栖息地,即河流和其他淡水生态系统。

〇人口增长(Population growth)。虽然这个话题依然十分不受欢迎,但我们真的要减缓人口增长的速度了。繁衍后代是必须的,但正如教皇弗朗西斯一世所言,继续像兔子一样成倍繁殖不是件好事。人口统计学预测显示,全球人口数量将在21世纪末之前上升到110亿以上,在该数值达到巅峰后会出现消退。不幸的是,从生物界可持续性的角度来看,人均消耗注定也会上涨,而且上涨幅度很可能比人口数量的涨幅还要陡峭。除非出现某种新技术,能极大地提高单位面积的效率和产量,否则人类的生态足迹(平均每人所需的地球表面面积)覆盖面就会越来越广、越来越深。该足迹不仅包括地表面积,而且包括四散在土地和海洋之中的空间,表现为居住地、食物、交通、治理、娱乐,以及所有其他一切服务。

〇过度捕猎(Overhunting)。捕鱼、狩猎活动会导致目标物种濒临灭绝状态,令最后一批幸存的种群面临疾病、竞争、天气变化的威胁。在种群规模较大、覆盖面较广泛时能承受的压力,到了小规模种群面前很可能就是致命的。

有些物种数量下降和灭绝是单一因素导致的结果。在此举几个例子,擅长以鸟类巢穴为目标进行捕食活动的棕树蛇有着固定的食物偏好;另一个例子是美国中西部的黑脉金斑蝶数量的下降。这种蝴蝶很有名,它们在冬季会集结数百万只同类集体行动,飞往墨西哥米却肯州的松树上过冬。截至2014年,美国中西部地区的黑脉金斑蝶的数量下降了81%,其原因在于它们的幼虫唯一的食物马利筋草的植被面积下降了58%。而马利筋草减少的原因,则是由于玉米田和大豆田中除草剂膦酸甘氨酸的用量增加。农作物经过转基因处理可以抵御除草剂的毒性,而野生的马利筋草则没有这样的保护。由于黑脉金斑蝶的食物量在无意间被缩减了,美国和墨西哥两地的蝴蝶数量都出现了大幅下降。

但是,在大多数灭绝现象中,原因都是多重的。这些原因之间彼此存在着直接或间接的联系,最终全都能归结到人类活动上。其中一个经过学者深入研究的多重因素案例是,阿勒格尼林鼠在其1/3的栖息面积上已经消失或濒临灭绝。有学者认为,林鼠种群的缩减是由于美洲栗树的灭绝,因为树木消失导致果实不复存在,而栗树果实是林鼠的部分食物来源。同样重要的原因还有林鼠所在森林的砍伐活动和碎片化趋势。而入侵物种欧洲吉普赛蛾贪婪的胃口,也进一步加剧了林鼠栖息地面积的缩减。压倒骆驼的最后一根稻草是经由浣熊传染的线虫感染。浣熊是比林鼠更适合在人类周围生活的动物。

某种啮齿动物的衰落可能无法引起人们的关注,而每年到“新世界”热带地区过冬,然后再飞回到美国东部进行繁殖的鸣禽更能唤起同情。由美国联邦政府资助的《美国繁殖鸟类调查》(U.S.Breeding Bird Survey)以及《奥杜邦圣诞鸟类统计》(Audubon Christmas Bird Count)都明确显示,超过24种鸟类的种群规模都出现了急剧下降。受到影响的鸟类包括林鸫、黄腹地莺、东王霸鹟和刺歌雀。证据显示,在古巴过冬的巴赫曼莺已经灭绝。这种小鸟在我心里有着特殊的地位,每次去美国墨西哥湾沿岸地区冲积平原上的森林进行野外考察,接近巴赫曼莺曾经栖息过的藤丛时我都会四处观察、用心倾听,想要发现巴赫曼莺的踪迹(水平实在有限),但每每都失望而归。

有时,现实情况会让人觉得仿佛人类是在用各种手段蓄意攻击美国这些残余的本土动植物。我们手中的致命武器包括对过冬和繁殖栖息地的破坏、杀虫剂的过度使用、自然界昆虫和植物食物的短缺、令迁徙导航失误的人工照明污染等。气候变化和土地酸化是新近出现的问题,同样带来了与以往截然不同的风险。野生动植物生存和繁衍所依存的自然环境有着自身的调节机制,而这些新风险将原本的节奏全部打乱了。

我们在思考如何保护全球生物多样性时,有几点事实需要铭记在心。

首先,由人类导致的灭绝因素是协同增效的。其中任何一个因素若出现强化,便会带动其他因素共同强化,所有这些改变累加在一起,就会进一步加速灭绝的进程。以农业耕种为目的砍伐森林会削减动植物的栖息地面积,削弱碳捕获能力,并将污染物带到下游,破坏河流沿岸原本纯净的水生栖息地。本地食肉动物和食草动物的消失会改变所在地的生态系统,甚至可能导致灾难性的变化。入侵物种的加入也会引发同样的后果。

其次,热带环境比温带环境要复杂得多,物种数量多出很多,而脆弱性也高出许多。随着纬度向南北极延伸,蚜虫、地衣和针叶树等物种越来越多,而数量多得多的其他类型有机体则是沿反方向递增的。举例来说,如果你想耐着性子找一找的话,在新英格兰温带森林中,每平方公里的土地面积上能找到约50种蚂蚁,而在厄瓜多尔或婆罗洲的雨林中,同样的面积能找到10倍于此的蚂蚁物种。

再次,生物多样性的丰富性与其中物种覆盖的地理区域之间的关系。北美洲温带地区的动植物中很大一部分四散在北美大陆的绝大部分地方,但在南美洲的热带地区,只有很少的物种会覆盖较广的区域。

将后两个有关当地物种数量的特点联系在一起我们就会发现,和预期一样,就平均状态来看,热带物种比温带物种更为脆弱。它们占据的地域面积更小,能维持的种群规模也更小。而且,由于它们所在的环境中生活着更多的竞争物种,所以需要拥有更加专门化的生存地域、更加专门化的食物,以及更加专门化的以它们为捕猎目标的掠食者。

由此可见,在生物保护工作中需要谨记的一条通则就是,虽然在加拿大、芬兰或西伯利亚砍光1平方公里的原始针叶林会对环境造成许多伤害,但在巴西或印度尼西亚砍光同样面积的原始热带雨林对环境造成的伤害要严重得多。

最后,在62839种已知脊椎动物和130万种已知无脊椎动物之间存在巨大的差异(根据2010年统计数据)。几乎全部有关生物多样性的量化趋势分析都是基于脊椎动物做出的,即那些我们非常熟悉的大型动物。无脊椎动物中也有一些群体是经过学者反复研究的,其中包括软体动物和蝴蝶,但即使是这些无脊椎动物也不像哺乳动物、鸟类和爬行动物那样为人们所充分了解。绝大部分无脊椎动物物种,尤其是种类繁多的昆虫和海洋有机体,依然等待着科学家去发现和了解。尽管如此,对于那些经过研究并对其受保护状态进行过评估的物种而言,如淡水蟹类、淡水螯虾、蜻蜓和珊瑚等,其处于脆弱状态和濒危状态的物种比例与脊椎动物基本相仿。

讲到生物界的生与死,我们要注意避免两个认识的误区。第一,我们可能会认为,某个珍稀物种的种群规模之所以不断下降,是因为该物种已到了衰败的时刻。我们认为这种动物的消亡是自然发展的结果。而事实上,该濒危物种的幼崽,和与其竞争最为凶悍的物种的幼崽一样,都具有旺盛的生命力。如果该物种的种群规模不断缩小,从濒危转为极度濒危(自然保护国际联盟的《濒危物种红皮书》为物种濒危状态设定的尺度),其原因既不是物种年龄老化,也不是天意使然,而是达尔文自然选择的过程将其置于了窘境。环境不断变化,经过早前自然选择而集聚为一体的基因都是无法快速适应当下环境的偶然产物。这些物种是坏运气的受害者,就像是在长达10年的大旱开始之际买下农田的农夫一样。若能将物种的幼崽个体放到其基因更能适应的环境中,那么该物种就会蓬勃发展。

2001年《濒危物种红皮书》为个体物种珍稀程度划分的等级如下:无危物种、近危物种、濒危物种、极度濒危物种、野外灭绝、灭绝。

请记住,这令众生无法适应的环境的总设计师就是人类。

保护生物学这门学科旨在从每况愈下的物种角度出发,去识别、保护或重建更好的环境。

生物学家知道,在长达38亿年的生命历史中,超过99%曾生存于地球上的物种都灭绝了。于是总有人问,既然是这样,那么生物灭绝又有什么不好呢?答案就在于,亿万年以来,许多物种并没有完全死亡,而是变成了两个或更多个物种。物种就像阿米巴虫一样,是通过分裂而非胚胎进行繁殖的。最为成功的就是在时间的长河中拥有最多物种的祖细胞,就像最为成功的人类是那些子孙后代扩散得最多、坚持得最久的那些人一样。

全球人类的生与死应接近于平衡状态,而过去65000年来,人口出生数量常常超过死亡数量。最重要的是,我们与所有其他物种无异,都是极为成功的产物,沿着祖先的来路追溯,可以回到人类进化历程的开端,继而回到人类出现之前的数十亿年,回到生命之灯点亮的那一刻。我们周围的生物也同样有着各自的源头。至少到目前,每一个生存下来的物种都是经历过艰难险阻的生存竞争中的英雄。

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