為什麼有些物種會滅絕,有些不會?

根據估計,曾經生活在地球上的99.99%物種現在都已滅絕,而所有現存物種也註定在未來的某個時刻滅絕。

 

  雖然國外有句諺語說「沒有百分之百確定的事情,除了死亡和稅金以外。」但稅金能夠利用漏洞逃脫,而再多的詭計也阻止不了死亡的必然性:死亡是生命無可避免的終點,對物種和個體都是如此。根據估計,曾經生活在地球上的99.99%物種現在都已滅絕,而所有現存物種——包括人類——也註定在未來的某個時刻滅絕。

 

  科學家目前確定在過去五億年間,至少發生過五次大滅絕,地球上超過四分之三的物種在短時間之內滅絕。有鑑於上世紀物種滅絕率迅速增長的悲劇,專家現在對此事也有了更多認識。

 

  但是什麼因素讓一個物種更容易滅絕呢?隨著時間演進,不同生物的滅絕率也不盡相同,並不是所有物種都容易受到影響而滅絕。科學家在記錄物種滅絕方面做了大量研究,而要確定導致物種滅絕的過程卻難得多。

 

  藉由近代的滅絕案例,能觀察到一些顯而易見的關鍵。例如種群數量減少就是其中一個因素,當物種的個體數量變少導致基因多樣性減少,對於隨機的災難性事件也更沒有抵抗力。當一個物種的剩餘種群太少時,只要一場森林大火或性別比例失衡都可能造成滅絕。

 

因人類活動而滅絕的渡渡鳥。

 

  近代發生的物種滅絕事件尤其受到關注,例如渡渡鳥、袋狼和旅鴿。但絕大部分的物種滅絕發生在人類出現以前。因此,化石記錄成為滅絕因素的主要資料來源。

 

  古生物學家發現,物種滅絕機率跟許多因素有關。例如氣候變化是關鍵因素之一,地球歷史上幾乎每次全球氣溫大幅上升或下降,就會導致大量的不同生物滅絕。此外,一個物種分布的地理區域大小也很重要,分布越廣的物種滅絕機率比其他只在特定或部分地區棲息的物種還低。

 

  當然,無法預測的災難事件也會導致大滅絕。最好的例子是白堊紀末期的隕石撞擊,造成包括非禽類恐龍在內的約75%生物滅絕。因此,我們常聽見的「適者生存」恐怕不完全正確,更精確的說法或許是「幸運者生存」。

 

  堪薩斯大學古生物學家盧克‧斯特羅茲(Luke Strotz)與同事最近的研究發現,還有另一個造成物種滅絕的因素。他們發現化石和活軟體動物的代謝率與滅絕機率有關。代謝率意為個體吸收和分配能量的平均速率,代謝率高的軟體動物比代謝率低的軟體動物更容易滅絕。

 

  再回到「適者生存/幸運者生存」,盧克的研究結果表明「懶惰者生存」或許也說得通。在哺乳動物和果蠅中,較高的代謝率也與較高的死亡率相關。代謝率與許多生物特質連結,包括生長率、成長週期、最大壽命和種群數量大小,這些特質也是抵抗滅絕的關鍵因素。

 

已絕種的大型蝙蝠化石。

 

  儘管古生物學家越來越清楚物種滅絕的因素,但仍有不瞭解的問題。例如,先不論巨大的環境或生態劇變,一些物種仍會自然走向滅絕,這被稱為背景滅絕率(background extinction)。由於古生物學家傾向於關注大滅絕事件,背景滅絕的確切情況還很模糊,滅絕速率上下波動的幅度有多大或多小,科學家至今仍不清楚。整體來說,大多數的物種滅絕可能屬於這一類。

 

  另一個問題是如何查明生物之間的相互影響,而它對物種滅絕的重要性又有多少。例如,當掠食者或競爭者的數量增加或主要獵物滅絕時,很可能就會導致另一個物種滅絕。然而,化石記錄很少捕捉到這類訊息;滅絕物種的整體數量也是個謎,人們對細菌或古生菌等微生物的現在和過去的生物多樣性知之甚少,更別說描繪出這些物種的滅絕模式。

 

  盧克提到,在評估和解釋物種滅絕時,人們最可能犯下的錯誤是以「一體適用」的角度衡量。隨著時間推移,任何物種都有機會消失滅絕,不同的生物群體對於環境變化的反應也不相同。儘管全球氣候急遽改變勢必會造成一些生物滅絕,但同樣的事件也可能導致其他新物種的出現。

 

  盧克也表明,目前的物種滅絕速度遠遠稱不上是背景滅絕,而是朝向第六次大規模滅絕的方向發展。如果人類想保存未來的生物多樣性,科學家就必須迅速找出每個物種(包括人類自己)有多容易滅絕的答案。

 

 

圖片出處:Biodiversity Heritage Library@flickrPicturepest@flickr

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