我们是否正处于第六次大灭绝中?

大约 6600 万年前,一颗直径六英里的陨石撞击地球,导致四分之三的生物灭绝。持续了 1.65 亿年的恐龙时代在一场熊熊燃烧的撞击中结束,天空也随之变得烟雾弥漫。 

回溯到更早的地球历史,火山爆发、气候快速变化和氧气水平骤降导致了至少四次额外的大规模灭绝,化石记录中也出现了小规模的生物多样性损失。在五次最大规模的灭绝事件中,每次都跨越了数千年到数千万年不等,地球上至少有 75% 的物种灭绝。这些是古生物学界普遍认可的主要大规模灭绝事件。

你也可能听说过第六次灭绝。许多生态学家和生物学家认为,我们正处于又一个大规模灭绝时代的边缘(或已经身处其中)。这次被称为全新世灭绝或人类世灭绝,被描述为正在进行中,并由人类活动引起。狩猎、过度捕捞、栖息地破坏、人类扩张和外来物种引入是迄今为止损失的主要驱动因素。人类引起的气候变化也将成为另一个因素,因为数十年来气温升高、降水模式改变以及日益极端的_天气_正在对本已不堪重负的生态系统产生影响。 

毋庸置疑,人类以主要方式塑造着地球上的生命,而且动植物正在以惊人的速度灭绝。但我们的影响真的能与小行星相提并论吗?并非所有科学家都同意。 

One section of the famous Wall of Bones showing large Jurassic dinosaur fossils, Dinosaur National Monument.
美国犹他州恐龙国家纪念碑的“骨墙”的一部分。白垩纪-第三纪灭绝导致 6600 万年前恐龙灭绝。图片来源:Getty Images Mike Lyvers 摄

危机中的生物圈

地球物种快速消失是毋庸置疑的。亚利桑那大学演化生态学家John Wiens说,“生物多样性危机”是对当前时刻的准确描述。“灭绝危机”也是如此,他补充道,“基于大量濒临灭绝的物种。” 

在为本文与《大众科学》通信的另外五位专家都同意这种“危机”的说法。与背景灭绝率相比,我们所有的消息来源都表示,目前的灭绝速度要高得多。 

灭绝并不总是灾难的征兆。它也是进化的自然结果。随着物种分化、竞争和为生存而斗争,并非所有物种都能长久生存。地球条件随着地质时间的推移而变化,这些力量不可避免地导致生命之树上出现一些死胡同。 

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墨西哥国立自治大学生态学家兼保护生物学家Gerardo Ceballos说,然而,在我们星球的大部分历史中,新物种出现的速率一直超过物种灭绝的速率。因此,生物多样性通常处于积极平衡状态。 

目前,我们物种灭绝的速度远远快于新物种的出现。根据 Ceballos 共同撰写的一项2015 年的研究,目前的灭绝速度比背景水平高出 100 倍。在该分析中,Ceballos 及其同事估计,自然脊椎动物的灭绝率为每万种每世纪大约损失两个物种。然后,他们将这一统计数据与《世界自然保护联盟(IUCN)红色名录》中记录的已确认和可能的灭绝数量进行了比较。他们确定,即使使用保守的数字,每种脊椎动物的灭绝率也是背景率的 8 到 100 倍。根据该评估,过去 100 年的物种损失本需要数千年才能自然发生。 

其他统计数据则认为目前的灭绝速度更高。一项经常被引用的 2014 年研究得出结论,地球物种的灭绝速度是自然背景速度的 1000 倍。该分析还报告称,在不久的将来,损失水平将加速到背景速度的 10000 倍。 

这些数字差异很大,主要是因为背景灭绝率的估计值很难确定。化石记录不完整,因此科学家通常依赖数学模型和过去的重建来确定哪些生物曾经存在以及何时灭绝。起始假设中的微小变化可能导致最终计算的重大改变。你计算平均灭绝率的时间段以及你评估的生物类型也会影响结果。估计灭绝率的这种模糊性在现在也依然存在。 

灭绝难以追踪

尽管 Wiens 将我们目前的时刻描述为生物多样性危机,但他不认为这达到了第六次大规模灭绝的标准。“没有人提供过量化的分析来真正证明这一点,”他说。 

如果古生物学记录中的五次主要大规模灭绝事件每次都导致至少 75% 的物种灭绝,那么第六次大灭绝理论上也应该达到相同的阈值。然而,到目前为止,IUCN 在过去 500 年中仅确认了不到 1000 次灭绝——根据 Wiens 共同撰写的4 月份的一项分析,这仅占已知物种总数的约 0.1%。

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Wiens 4 月份 2025 年分析中,现存生物保护状况摘要。图片来源:John J. Wiens, Kristen E. Saban

我们还没有记录下所有现存物种,IUCN 也远未评估完所有已知物种。IUCN 数据库也存在偏差,倾向于大型、有魅力的脊椎动物和北美等富裕地区。灭绝的标准很严格,需要进行广泛的调查,但有时物种在被宣布永远消失后又重新出现。尽管如此,IUCN 数据集是我们了解地球生命状况的最佳窗口之一,它表明在四分之三的物种消失之前,我们还有很长的路要走。

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然而,值得注意的是,其他评估估计已经消失的物种比例要高得多。一项2022 年的论文,通过对软体动物数据进行外推,发现过去 500 年中可能已经灭绝了 10% 以上的物种。 

而且,像 Ceballos 这样认为大规模灭绝已经开始的人,则指出一些计算表明,我们可能在短短几个世纪内就会达到那个可怕的 75% 的里程碑。根据一项2011 年的里程碑式综述论文,如果所有 IUCN 濒危物种在未来 100 年内灭绝,并且灭绝速度持续下去,地球将在不到 550 年的时间里超过大多数脊椎动物群体的 75% 物种损失。这篇发表在《自然》杂志上的研究,仍然是对灭绝趋势最彻底的量化评估之一。 

然而,杜克大学保护生物学家、保护组织“Saving Nature”总裁Stuart Pimm表示,将所有濒危物种都视为注定灭绝是错误的。 

“我们不知道未来会怎样,”他说。同时,“我们可以做很多事情。” Pimm 指出了保护方面的成功案例,例如某些须鲸种群的恢复以及过去 25 年非洲草原象数量的稳定。他担心关于第六次灭绝的说法可能会让公众对本应可避免的灾难感到麻木。 

“这不是不可避免的,”Pimm 说。 

An elephant herd migrating under a giant sand dune in the Namib Desert.
一群大象在纳米布沙漠的一座巨大沙丘下迁徙。图片来源:Getty Images Buena Vista Images 摄

我们无法预测未来(但前景并不乐观)

从古生物学的角度来看,大规模灭绝只能在过去时态中被明确证实。它们根据灾难性事件(如主要陨石撞击)之前和之后物种的比例来定义。如果没有“之后”,就无法确定有多少谱系灭绝了。科学中没有水晶球。在这种不确定性中,仍然有希望我们可以阻止物种滑向深渊。 


然而,根据一项对 71000 多个物种趋势数据进行的2023 年估计,全球近一半的动物种群正在减少。不列颠哥伦比亚大学的演化生物学家Sarah Otto说,除非投入和干预达到异常水平,否则许多物种已经注定灭绝。“我们认为人类正在造成的许多灭绝实际上还没有发生。这些是‘活着的死者’——种群数量少、栖息地破碎的物种,”她解释说。“存在大量的灭绝债务。” 

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联合国生物多样性与生态系统服务政府间科学-政策平台(IPBES)在2020 年的一份报告中发现,在未来几十年内,动物和植物类群的平均有 25% 的物种面临灭绝威胁,而造成这一切的人类影响正在加剧。报告作者写道,如果 M&C not prevented,随着物种的消失,“全球物种灭绝速度将进一步加快。” 

Otto 指出,物种的生存相互依赖。例如,在我们酸化和变暖的海洋中,珊瑚礁正处于崩溃的边缘。如果它们消失,那么依赖它们提供的基础设施的许多物种的命运将变得不确定。海洋生物的重大损失可能会对陆地产生连锁反应。 

Dead coral reefs in shallow water which were killed during the mass coral bleaching event, which is relating to climate change. Bleaching of coral colonies is caused by warming of sea temperature and most likely combined with other environmental stresses causing coral to expel symbiotic zooxanthellae algae, which could even lead to coral death.
浅水区死亡的珊瑚礁。图片来源:Getty Images Sirachai Arunrugstichai 摄

值得注意的是,IPBES 报告并未直接考虑气候变化对未来灭绝率的影响。Otto 说,如果考虑到这一点,“那些预测的数字可能会大大上升。” 

即使在 Wiens 相对乐观的预测下,他仍然预计在未来一个世纪内会有 12% 到 40% 的物种损失。而且,即使物种没有在其整个分布范围内消失,局部的损失和种群数量下降仍然可能对生态系统功能和人类社会产生重大影响。 

Otto 指出,75% 的阈值是一个任意的界限。在我们正式位列世界最糟糕竞赛的第六名之前,还有很多事情可能出错。她表示,人类对生物多样性的影响“将会在化石记录中体现出来”。“它是否会跻身前六名,很大程度上取决于我们接下来的行动。” 

本文是《Popular Science》“有问必答”系列的一部分,我们在此回答您最离奇、最烧脑的问题,从日常到不寻常的问题。有什么一直想知道的吗? 问我们

 

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劳伦·勒弗

撰稿人

劳伦·勒弗是一位常驻纽约布鲁克林的科学、技术和环境记者。她撰写了许多主题,包括人工智能、气候和奇异的生物学,因为她好奇心极重。当她不写作时,她大概在徒步旅行。

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