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『環保資訊』月刊第126期

第六次大滅絕--生命型態和人類的未來

第六次大滅絕

 

蕭如珀

書        名:The Sixth Extinction

--Patterns of Life and the Future of Humankind

         者:Richard Leakey and Roger Lewin

出  版  者:Anchor Books

出版時間:1995年

在漫長的地球史中,科學家根據出土的化石記錄推敲判斷,知道地球已經歷過好幾次的大變遷,其中有5次的動物大滅絕。地球一直在改變,目前由人類主導的地球到底何去何從,此問題常讓關心地球的人士憂心不已。

達爾文的生物進化論100多年來對生物史的影響很大,正反意見不斷地被提出。隨著化石在世界各地陸續出土,古生物學家與考古學者對於進化論的主張質疑聲浪大增。化石記錄顯示,動物歷經好幾次的滅絕過程,而大規模的滅絕是地球主要的創造力量,地球上動物種類的形成與消失純粹是大規模的偶發事件。

不僅如此,化石記錄更能讓人檢視群居動物的生態類型,牠們如何生活在一起,以及所產生的群居力量。這些看似簡單,實則極度複雜的現象正是我們所生存的地球情況,也是本書作者理查•力奇〈Richard Leakey〉所欲探討的地球史。力奇於1989年接任肯亞野生動物保護與管理部部長,告別了為時20年的肯亞國家博物館館長的生涯。

時間與改變

根據學理上的推估,地球約於46億年前由太陽系中的碎片濃縮而成,因為這些碎片都是固化後的輻射岩石,並不適合生物的生存。但漸漸地,熱消退了,所以約於40億年前地球有了生命的可能。在化石記錄中常見的「疊層石」是由目前已知最古老,發現於約375千萬年前的岩石中之原核細胞,如藍細胞類、或其他藻類、細菌類的屍骸與泥土等細粒物質所形成的層狀石灰岩,是最早期的生命化石之一。

據我們所知,原核細胞〈無核的細胞〉的進化非常遲緩,一直到18億年前才有真核細胞的出現。然而,這些由真核細胞構成的動物並沒有明顯的複雜生命組織與互動。複雜的多細胞動物體爆發於53千萬年前,在短短的幾百萬年間,地球上主要的動物種類都誕生了,古生物學家稱此為寒武紀大爆炸〈Cambrianexplosion〉。

1947年,澳洲的地質學家R. C. Spring在澳洲南部的古沈澱物中發現了像水母一樣的動物。根據推估,這些約有67千萬年之久,稱之為艾迪卡拉動物群〈Ediacaran fauna〉的軟體動物沒有鈣化的硬殼,因此無法形成化石,只有在非常特殊的情形下,才能保存牠們脆弱的動物遺跡。艾迪卡拉動物群的出現比寒武紀大爆炸約早1億年,但後來牠們卻令人不解,不留痕跡地自地球上消失了。

寒武紀大爆炸初期,地球上的動物種類並不多,因此提供給動物界無限的機會,才能有巨大動物群的出現,可說是史無前例,之後的規模也無法相比。這段期間持續有2,000-3,000萬年,和地球史相比是很短暫的。1993年,哈佛大學地質與古生物學家更大幅將此期間縮減了一半以上,他們估算應該只有500-1,000 萬年而已。而在這短短的期間中爆發了無數的生命,無法以達爾文的進化論來解釋,只能說是進化創新了。

1987年,加州大學柏克萊分校的詹姆士•維倫泰〈James Valentine〉和他的同事一起檢視化石記錄。他們注意到在225百萬年前的二疊紀末,有96%的海中生物消失了,是史上最大規模的二疊紀大滅絕。此次大滅絕提供了一個大自然的試驗機會,正如寒武紀大爆炸前的地球空間夠大,因此就接著會有一陣的進化創新;寒武紀約爆發了470種新動物科,而二疊紀後約有450種新動物科產生。

190911月,查理士•華爾卡特〈Charles Dorlittle Walcott〉在加拿大英屬哥倫比亞南部的瓦帕塔山和費爾德山挖掘出海中的龐貝城—博捷斯頁岩〈Burgess Shale〉,5億多年前的動物因突然坍方而被集體埋葬於此,保持完整。華爾卡特花了整整20年研究此一龐大的化石區域。他認為從博捷斯頁岩可以看到現今動物較原始的縮影,因此認為動物皆由進化而來,和達爾文的主張一致。

1960年代末期,劍橋大學的古生物學家哈里•威廷頓〈Harry Whittington〉及其研究團隊造訪了博捷斯頁岩。在1970年代,他們發表了不同的看法。正如華爾卡特所發現的一般,威廷頓找出了許多動物化石的現代子孫,但他們也發現了大約20種博捷斯的動物是沒有子孫的;換句話說,有大約20種的動物消失了。

威廷頓的研究團隊更進一步發現,寒武紀大爆炸後,大多數的動物亦很快地消失了。根據達爾文的理論,物競天擇,適者生存,不適者淘汰,但威廷頓卻看不到存活者的優勢與消失者的劣勢,博捷斯的大滅絕就像是大規模的中獎而已。由此可見,雖然生命由簡至繁是事實,但地球史歷來的滅絕過程中,機運卻佔著重要的因素。

對古生物學家來說,死亡是生命的事實,而滅絕是進化的事實。在寒武紀大爆炸後,估計約有300億種的動物生存過。目前地球上約有3千萬種動物,所以已有99.9%的動物種類自地球上消失了。每一種動物的平均壽命約為400萬年,很明顯地,地球的生命史中,物種形成與滅絕的平衡是很重要的。

滅絕的理論是18世紀末法國的解剖學家喬治•居維葉男爵〈Baron Georges Curvier〉有鑑於長毛象(mammoth)的骨頭和現在的象不同,因此下結論說,長毛象已自地球上消失了。居維葉更深入研究後,推定了地球史上的2個大災難,將多細胞動物史分為古生代、中生代和新生代;19世紀初,有許多地質學家亦投入相關的研究,將地球的大變化依時間先後定名為寒武紀、奧陶紀…等15個時期。

當我們檢視地球的生命史,估算每一個時期動物種類的數目時,可以發現寒武紀開始時動物的種類並不多,目前則達到高峰。達爾文堅信,動物種類持續以穩定的速度增加,但事實並非如此。地球遭遇過5次的大滅絕,動物的種類驟降後提供了下一個時期動物繁衍進化的空間。這5次的大滅絕依時間順序為奧陶紀末〈44千萬年前〉、泥盆紀後期〈365百萬年前〉、二疊紀末〈225百萬年前〉、三疊紀末〈21千萬年前〉和白堊紀末〈65百萬年前〉。

基因不好或運氣不好

地球動物的生長年代均記錄於化石之中,恐龍即是一有名的例子。雖然於中生代(225百萬—65百萬年前)的地層中發現了各種恐龍的骨骼化石,但在新生代(65百萬年前至今)的地層中卻完全看不到恐龍的蹤跡。曾經在地球上繁榮過千百萬年的恐龍能於瞬間消失,那麼其他動物,包括人類,是否可能和恐龍遭到同一命運,這會和進化或基因有關嗎?

地球隨時都在改變,地球上的棲息地與大氣狀況往往影響著生存於其上的動物,若再加上動物間的激烈競爭,均足以造成動物的絕種。根據地質學家的研究,在二疊紀末,全球的大陸合併成一超級「盤古大陸」(Pangea),導致淺水棲息地的喪失,也影響降雨,更加重陸地的乾旱,造成動物相繼死亡,以至滅絕。

至於全球氣候的變化,尤其全球的冷卻在地球史上亦曾造成動物的滅絕。約翰•霍普金斯大學的古生物學家史蒂芬•史坦立(Steven Stanley)長期研究北美大陸淺水動物的大滅絕。他指出,地球冷卻後,動物的棲息地大幅地減少,動物因此被迫往溫暖的地區遷移;若在遷徙的過程中遇到山脈或河流的阻隔,或找不到適當的棲息地,則無可避免地會走上滅絕一途。

1970年代末期,柏克萊大學由物理學家路易士•阿爾巴雷(Luis Alvarey)所率領的研究團隊,使用化學方法偵測不同岩層中的沈積物質。他們在義大利和丹麥地區,代表65百萬年前白堊紀末的薄岩層中發現了高濃度的重金屬銥,非常震驚。因為銥在地球上是稀有金屬,但它卻是隕石的成分之一,因此他們推斷慧星曾經撞過地球,造成大氣中充滿著大量的灰塵,地球一片黑暗,動物大量死亡,是有名的白堊紀大滅絕。

動物種類大規模的消失是否和不適者淘汰有關呢?芝加哥大學的古生物學家大衛•傑布隆斯基(David Jablonski)針對地球發展過程的背景絕種(background extinction)和大滅絕進行研究後指出,大滅絕並非大規模的背景絕種。當大滅絕發生時,分佈區域越廣的動物種類其存活的機會越大,而分佈範圍局限於某些地區的動物種類很可能運氣不佳,全數遭到滅絕的命運,這往往和適應無關。

 幸運的人類

人類和現代的黑猩猩是同一祖先,約於500萬年前才分支。因尚未發現400萬年以前的人類化石,所以關於人類家族的史前史,我們知道的很有限;只知道在250萬年前左右,人類家族出現了明顯的進化過程,以適應當時的環境。其一是兩足動物人猿居住在較乾燥的地方,吃較硬的植物;其二為發展成更矯捷的身軀,腦較大,由於使用石器當工具,開始吃肉。

人類的祖先在漫長的地球生命史中,度過了大大小小的危機,更逃過5次毀滅性的滅絕,真是何其幸運!人類最特殊的進化特徵是腦的發展,與特殊、複雜的行為能力。20年前,加州大學洛杉磯分校的哈里•傑立森(Harry Jerison)教授研究脊椎動物腦的進化史,在他出版的經典書籍《腦與智力的進化》(Evolution of the Brain and Intelligence)中指出,若以腦與軀幹比做為標準,爬蟲類在進化的過程中,腦的大小沒有變化,恐龍亦無變化。

哺乳類的情形就不一樣,牠們的腦中有腦新皮質,會增長心智。雖然在2億年前哺乳類出現時,牠們腦的變化和爬蟲類相似;但約於65百萬年前出現現代哺乳類後,牠們的腦商值大幅增加了4-5倍,其中又以猴子、人猿、人類等增加最多。根據柏克萊大學亞倫•威爾森(Allan Wilson)教授的研究,腦激發了哺乳類更進一步的進化,大腦產生更大的腦,以人類為首的哺乳動物心智越來越高。

這麼說來,人類是站在進化的最頂峰了?答案當然很明確。智人(人類的學名,Homo sapiens)自從15萬年前出現後,就開始盤據地球各大洲。人類打獵技術的精進與人口的增加,對其他動物造成了威脅。主張進化論的艾弗瑞•華理士(Alfred Russel Wallace)於1876年指出,更新世末期(1萬至12千年前),估計約有57種大型的哺乳類滅絕,其最主要原因是,地球的冰河時期造成哺乳動物賴以維生的植物大量死亡之故。但不久,華理士又於1911年指出,他深信這麼多種大型哺乳類的消失主要是因為人類的緣故。

非洲、澳洲與美洲各地的大型哺乳類動物於更新世的滅絕時間並不相同,美洲於更新世末,澳洲與非洲都發生得較早,甚至在更新世初即發生。若氣候變化是元兇,則全球發生的時間應該一致才對,但許多島嶼,如夏威夷島、歐胡島…等發生滅絕的時間都與人類入侵的時間吻合,可見人類過度的撲殺行為給其他動物帶來嚴重的危害。

第六次大滅絕

地球史上的大滅絕因素錯綜複雜,我們只能根據化石記錄作推斷。達爾文進化論的中心思想是,萬物都為生存而不斷奮鬥,不僅和其他的動物競爭,更要戰勝周圍的環境,存活者是優勝的象徵,失敗者就被淘汰出局。進化的過程是極其緩慢、穩定的,生命的洪流由更高級的動物所駕馭著。因此,進化的方向是由簡至繁,由魚類至兩棲類、爬蟲類、終至哺乳類。

達爾文進化論的主張滿足了人類是至高無上的心理,因為進化的洪流開往人類的方向,最終成就了人類的誕生。可是,作者在此指出,當大量的化石出土,越來越多專家對進化論產生了質疑,認為它並無法解釋化石的記錄。首先,地球史並非由簡至繁的穩定進化。雖然在生命之初,有6/7漫長的地球史都是單細胞的動物史,在大約53千萬年前才有多細胞動物的出現,但在之後的500萬年間,地球史是動物的爆炸史,其過程既不緩慢,也不穩定。

其次,寒武紀大爆炸產生了無數的動物種類。但在幾百萬年間,只有一部份的動物種類存活下來,那些存活下來的是其中較優秀的動物種類嗎?人類是優秀動物的後代嗎?很明顯地,並非如此。地球經歷大滅絕後存活的動物正如哈佛大學教授史蒂芬•高爾德(Stephen Gould)所說:「是地球上所中過最大的獎」,而人類剛好是那些幸運中獎者的子孫而已。如果重來抽籤,則會再產生另一批完全不同的動物種類。如此看來,人類的存在只不過是一個歷史的偶然而已。

縱然動物的存活和機運有密切的關係,但毫無疑問的,人類是當今地球最富主導性的動物,也是最具摧毀性的動物。隨著人口的大幅增加,地球上的森林與動物的棲息地遭到人類嚴重地破壞,動物種類正快速地流失。到底動物種類需要維持多少,才能維持地球的永續發展?這個答案無人知曉。但我們知道,當到達一個臨界點,大滅絕發生時,一切就都太晚了,第六次大滅絕一定是人惹的禍。

《結論

雖然在地球的生命史中,已消失的動物種類很多,但人類不可因此認為,動物遲早會絕種而忽視滅絕的嚴重性。正如人生病了,還是要去看醫生,將病治好,千萬不可認為能逃免一死而放任不管。

本書挑戰傳統進化論的主張,提出地球所遭遇過的幾次大滅絕的新見解,並對幸運的人類提出警告,千萬不要為了貪圖眼前的幸福而破壞地球長遠的生態發展,自掘墳墓。雖然專家們對於過去漫長地球史的解讀不盡相同,對已出土化石記錄的看法也因人而異,但本書綜合許多專家的意見,提供一個生態的觀點,值得讀者省思、喝采。