

尽管他们说“除了死亡和税收,世事皆无定论”,但一点财务上的欺诈手段或许能让你逃脱税吏的追缴。然而,任何诡计都无法阻止死亡的必然性。死亡是生命的不可逃避的终点。
这一点对物种而言,就如同对个体而言一样真实。据估计,曾经存在过的所有物种中,有99.99%现已灭绝。所有今天存在的物种——包括人类——终将会在某个时候灭绝。
像我这样的古生物学家知道,地球历史上存在一些灭绝率很高的关键时刻。例如,研究人员已经确定了五次大灭绝事件:在过去大约五十亿年里,有五次地球上超过四分之三的物种在短时间内灭绝。不幸的是,我们也正在亲身体验灭绝的样子,因为过去一个世纪以来灭绝率急剧上升。
但是,哪些因素会使某个物种更容易或更不容易灭绝呢?灭绝速率在不同的动物群体之间和不同时期会有所不同,因此显然并非所有物种的易感性都一样。科学家们在记录灭绝方面做得很好,但确定导致灭绝的过程却更具挑战性。
哪些物种更容易灭绝?
从现代的例子来看,导致物种灭绝的一些临界点变得显而易见。种群数量减少是其中一个因素。随着物种个体数量的减少,可能导致遗传多样性降低,以及对随机灾难性事件的易感性增加。如果一个物种的剩余种群足够小,一次森林火灾,甚至性别比例的随机波动都可能最终导致灭绝。

近过去发生的灭绝事件备受关注——例如,渡渡鸟、袋狼或旅鸽。但绝大多数灭绝事件发生在人类出现之前很久。因此,化石记录是关于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考察化石时,物种灭绝原因的图景便开始变得清晰。迄今为止,物种灭绝的可能性已被归因于多种因素。
我们当然知道温度变化是一个重要因素。地球历史上几乎每一次全球温度的显著升高或下降,都导致了大量不同生物的灭绝。一个物种所占据的地理区域大小也至关重要。分布广泛的物种比占据小区域或栖息地分散的物种更不容易灭绝。
还有导致灭绝的随机现象。导致白垩纪末期约75%生命灭绝(包括非鸟类恐龙)的陨石,也许是这方面的最佳范例。灭绝的这种随机性,是为什么有人认为“最幸运者生存”可能是比“适者生存”更好的生命史隐喻。

最近,我和我的同事们确定了灭绝的生理因素。我们发现,化石和现存软体动物物种的代表性代谢率极大地预测了灭绝的可能性。代谢率被定义为该物种个体能量摄入和分配的平均速率。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/最幸运者生存”的比喻,这一结果表明,“最懒惰者生存”有时也可能适用。较高的代谢率与哺乳动物和果蝇的个体死亡率较高相关,因此代谢率可能代表了多个生物学层面上死亡率的重要调控因素。由于代谢率与一系列特征相关,包括生长速率、成熟时间、最长寿命和最大种群规模,因此任何一个或所有这些特征的性质,似乎都可能在物种对灭绝的脆弱性方面发挥作用。
仍有许多关于灭绝的未知
尽管科学家们对灭绝驱动因素了解很多,但仍有许多未知之处。
例如,有一定比例的物种灭绝,与任何重大的环境或生物学动荡无关。这被称为背景灭绝率。由于古生物学家倾向于关注大灭绝事件,背景灭绝率的定义并不明确。这个比率波动的大小或多少,我们知之甚少。而且,总的来说,大多数灭绝可能都属于这一类。
另一个问题是确定不断变化的生物相互作用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,或者关键的猎物物种灭绝时,可能会发生物种灭绝。然而,化石记录很少能捕捉到这类信息。
即使是灭绝的物种数量也可能是一个谜。我们对微生物(如细菌或古菌)的当前或过去生物多样性知之甚少,更不用说这些类群的灭绝模式了。

也许我们在评估和解释灭绝问题上最大的错误是采取一刀切的方法。任何一个物种对灭绝的脆弱性都会随着时间而变化,不同的生物群体对环境变化的反应也不同。虽然全球气候的剧烈变化导致了一些生物群的灭绝,但同样的事件最终促成了其他生物群中许多新物种的出现。
因此,任何一个物种由于人类活动或相关的气候变化而灭绝的脆弱性,有时仍然是一个悬而未决的问题。很明显,目前的灭绝率正在远远超出任何可以被称为背景水平的程度,并且正朝着第六次大灭绝迈进。因此,科学家们希望尽快回答任何一个物种(包括我们自己)对灭绝的脆弱性程度,如果我们想有机会保护未来的生物多样性的话。
Luke Strotz,堪萨斯大学无脊椎动物古生物学博士后研究员
本文最初发布于The Conversation。阅读原文。