哪些物种将生存地球的第六次大灭绝? 大规模灭绝似乎增加了在大规模灭绝袭击时被消灭的风险。 Mohan Raj / wikimedia,CC BY-SA

最近科学家提出,地球的第六次大规模灭绝 开始。 就像听起来那样可怕,人类肯定太聪明,太重要了,不能被消灭? 古生物学家一直试图通过寻找可能预测物种生存的一般规则来阐明这个问题。

虽然这不是一个简单的练习,但到目前为止的研究表明,这种可能性并不符合我们的利益。

多样性的局限性

地球上的生命可能 追溯 到单一的单细胞物种,也许是十亿年前的一些3.5。 自那时以来,多样性和最大复杂性已经增加,数百万物种已经发展。

但是我们是如何从一个物种走向数百万物种的? 我们来做一个简单的思考实验。 谱系可以分成两部分,一个物种产生两个,两个产量四个,四个产量八个,等等。 如果将这个过程绘制成一条曲线,那么随着时间的推移,物种的数量将呈指数级增长。 当然,物种也将灭绝,但如果发生这种情况的次数少于新物种的发生次数,那么您仍然会以指数增长的曲线结束。


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但是,多样性会永远增加吗? 查尔斯·达尔文 当然不是,并相信地球可能有承载能力。 他将物种比作楔入一个木头,每个占据他们自己的生态位或一片生态空间。 随着楔子的数量接近承载能力,插入新的楔子变得更加困难,直到增加新的楔子迫使老的楔子出来。

 

 

地球只能容纳有限数量的物种的想法在一定程度上改变了我们的简单模型。 在这个过程的早期阶段,数字远没有承载能力,而且增长速度是指数级的。 之后,越来越多的制动器被加载,并且增长速度减慢,从而使多样性达到高原。 这些力一起产生S形或S形曲线。

那么当我们观察化石记录中真实的生命史时,我们会看到什么? 幸运的是,古生物学家已经系统地编译 化石属的目录,可以进行比较。 然而,他们展示的是一幅更为复杂的图景。

生物大灭绝随着游戏改变

一些 最早的多样性曲线 是为海洋生物生产的。 这些揭示 五次大规模灭绝事件 在过去的五十年中,多样性显着而迅速地减少。 前两个 - 这个 奥陶纪末,大约在444m年前,和 泥盆纪末期,大约在359m年前,发生在多样性似乎达到高原的时候。 多样性在袭击后仅仅反弹回到先前的水平。

第三大灭绝,被称为“伟大的死亡“有些252m年前在二叠纪和三叠纪时期之间的边界,是大得多。 这两个黯然失色其前任,以及那后来杀死了恐龙 - 也许扫除 96所有海洋物种的%.

它的后遗症也更为激进:远不仅仅恢复到原来的水平,许多属和家族最终在奥陶纪到二叠纪的天花板上增长,并且一直持续到目前的生物多样性危机。

这种齿轮变化怎么可能? 大规模灭绝几乎肯定是由于 灾难性的物理变化 对环境而言,速度使动物难以或不可能适应和发展适应。 有些群体比其他群体耗尽得多,而且难以预测。

 

 

这个想法最好由两组具有类似生态和生活习性的蛤类滤食海洋生物组成:腕足类(门 - 腕足动物)和 双壳类 (门软体动物)。 在结束之前 二叠纪,252m年前,腕足类比双壳类多得多。 然而,“大死亡”比双壳类更难打到腕足类,双壳类也恢复得更快。 在大规模灭绝之后,双壳类不仅上升到统治地位 - 它们继续变得比腕足类更加多样化。

 

当一个小组已经填补了生态空间,使其他群体难以立足时,这种转变可能是可能的。 只有物理环境的快速变化才能驱逐它们,为生态竞争者提供他们以前缺乏的机会。 这些上升的群体也可以更精细地细分生态空间(在达尔文的类比中更小的楔形),允许停滞的多样性曲线再次起飞。 新物种也可以改变环境,为其他人提供利基,从而创造新的生态空间(或扩大达尔文的日志)。

这样的事情发生在陆地上与在白垩纪 - 第三纪灭绝事件恐龙的一些66m年前灭绝,看到相对温和的影响哺乳动物。 讽刺的是,大灭绝事件以前敲开了现代哺乳动物当时获得巨大成功的祖先 - therapsids - 一些186m年前的背景,允许 祖龙 并最终使恐龙首先繁荣起来。 善有善报恶有恶报。

预测获胜者

随着地球生物多样性的这种重大转变似乎成为财富的奇想,古生物学家们一直在寻找任何可能预测生存的一般规则。 在陆地上,大尺寸 似乎是不利的.

 

令人惊讶的是,很少有比狗更大的动物在白垩纪 - 古近纪事件中幸存下来。 其他缺点包括 生态专业化 并具有限制的地理分布。

在灭绝事件之间,广泛的地理分布似乎提供了相当大的保险。 但是我们最近表明了地理范围 没有效果 上的最终幸存的陆栖脊椎动物物种的数量 三叠纪大灭绝 一些201m年前。 造成大规模灭绝的物​​理事件,不管是小行星,大规模火山活动还是其他物理因素,都具有破坏性,并具有全球性后果,即使是最广泛和最多的物种也会被消灭。

因此,很难进行概括和预测。 但我们确实知道没有任何事情真的是安全的。 尽管如此,我们面临着第六次大规模灭绝的前景 这次是由人类活动引起的最好记住灭绝会以不可预知的方式迅速升级。

一个物种的损失可以有许多其他不可预见的后果,因为生态系统是由相互作用的,我们并不总是完全理解一个复杂的网络连接。 我们必须希望这样的生态系统的崩溃是远远不够的道路为我们阻止它。 不幸的是,早期迹象 - 比如在雨林和珊瑚礁栖息地破碎化和物种的丧失 - 并不好。

关于作者谈话

马修马修Matthew Wills,巴斯大学米尔纳演化中心进化古生物学教授。 他的兴趣包括宏观革命模式和趋势,尤其是群体快速探索其形态“设计”选项的方式。 他仍然没有周四的hang。。

这篇文章最初发表于 谈话。 阅读 原创文章.

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