人类活动正在造成第六次生物大灭绝！

作者：叶盛（中国科学院生物物理研究所）

文章来源于科学大院公众号（ID：kexuedayuan）

地球上的生物灭绝了，都得怪人类吗？

先说说结论：自从智人登上地球舞台之后，绝大多数生物灭绝现象背后的罪魁祸首都是人类。

这么说看似太绝对、太武断了，显得人类很无情，但很遗憾，事实就是如此。生物灭绝事件的原因五花八门，但背后总摆脱不了人类的影子。

图1 地球是否在第六次生物大灭绝的边缘？（图片来源：Flickr）

地球上的生物都是怎么灭绝的？

总结起来，生物灭绝的原因大致有五类。

第一类 为了使用或食用而杀戮

没有买卖，就没有杀害。

象牙、藏羚羊绒、鱼翅、熊胆、虎骨……许多动物都是被人类盯上了才面临危机的。

不过，你要是认为人类只是现代以来才变得越来越变态、越来越残暴，那可就大错特错了。

1）近有大海雀的灭绝，这也算是人类完整记录下来的第一起物种灭绝事件了。

图2 大海雀（图片来源：baike.com）

大海雀是一种不会飞翔、只会游泳，长得酷似企鹅的鸟类，实际上它才是英文penguin这个词的原意所指。后来，人们在南极洲发现了与之形似的企鹅，才把它们也称为penguin。

不过，这种歧义如今不是问题了，因为大海雀已经被人类灭绝了。

它们本来生活在北大西洋的岛屿上，又肥又不会飞，就成了大航海时代过往船员补充鲜肉的最佳来源。更夸张的是，就因为那些海岛上没有可供燃烧的树木，船员们甚至点燃大海雀自己的肥油来烹煮大海雀的肉，上演了一出现代版的“煮豆燃豆萁”。

2）远有尼安德特等大量史前人类的灭绝。

对人类发展史稍有了解的人都知道，人类的祖先曾经不止一次走出非洲，而世界上生存的现代人都是最后一次走出非洲的智人的后代。

图3 尼安德特人，生活在12万到3万年前的西亚和欧洲（图片来源：sci-news.com）

先前走出来的那些人类近亲哪去了？都被最后出来的这批智人给灭绝了。

当然，就更不要提猛犸象、剑齿虎、巨地懒，等等这些史前巨兽了。它们灭绝的时间表无一不与人类扩张的脚步相吻合。虽然也有古生物学家提出了一些其他原因，但原始人的捕猎行为是无法忽略的重要决定因素。科学家们甚至通过数学模型的计算进行了验证，一个中等捕猎水平的普通部落用上几百年的时间就足以把一个地区的某种大型哺乳动物赶尽杀绝，更不用说几千年几万年的时间了。

第二类 物种入侵

物种入侵是指物种由原产地通过自然或人为的途径迁移到新的地区，并在当地的自然或人工生态环境中定居、自行繁殖和扩散，最终破坏该地区生态平衡，造成当地物种灭绝的现象。而人为活动是物种入侵的主要途径。

大陆面积比较大，物种入侵带来的灭绝需要较长的时间，难以觉察。而在面积较小的海岛上，此类案例比比皆是。

在太平洋的很多岛屿上，比如夏威夷群岛等等，人类活动无意带来的蛇鼠，已经对当地原生鸟类造成了毁灭性的打击。因为当地鸟类世世代代没见过这些捕食者，基因里根本没有应对的措施，只能等死。

植物的入侵也很可怕。同样是夏威夷，由于人类活动常会引起火灾，导致岛上原生的不耐火植物逐渐被人类无意带来的非洲来源的耐火耐旱植物所取代。植物的变化还会引发一系列的动物的变化，灭绝无可避免。

微生物的入侵更可怕。全球多个大陆的两栖类大灭绝是壶菌所引起的，北美地区的蝙蝠大灭绝是毁灭地丝霉菌（注：这是一种命名，具体分类在学术界还有争议）所引起的，而这些微生物本不存在于这些地区，往往是由于人类活动直接或间接带来的。

图4 壶菌病引起蛙类死亡（图片来源：en.wikipedia.org）

第三类 栖息地碎片化

这个问题其实很严重，在人口密集的地区尤为明显。

比如在中国的平原地区，路网和农田造成了原生态环境的严重碎片化。碎片化之后的栖息地里，每一小片之内的物种个体数量较低，经受突发事件冲击的能力较差，而它们又无法跨越路网等分隔线，也就无法从一小片栖息地补充到另一小片当中。物种被迫形成若干孤立的群体，结果就是被分割包围，分而歼之。

有些分隔线甚至是我们意识不到的。比如一片林地中由于伐木造成了几十米宽的无树木带。飞越几十米的距离对于鸟类来说似乎不是问题。但实际上，大多数以森林为家的鸟类，生性不能离开林地一步，所以根本不可能跨越这几十米宽的无树木地带。

第四类 气温上升

温室效应不仅造成了海平面上升和气候问题，也导致动植物受到很大影响。

植物对生存环境的温度极为敏感。所以在不同海拔有不同的植物生长，形成了垂直自然带。随着气温升高，各个海拔的温度也在升高，而一种植物的最适温度所对应的海拔也就升高了。

如果某种植物每年散播种子，而且种子散播范围够大，那它或许还能追上温度升高的速度，生存范围向高处“爬”上去。如果这种植物N年一开花、N年一播种，或者播种只在脚下，那它就只有等着灭绝的份了。

温度升高对于有脚能跑，有翅能飞的动物来说似乎不是太大的问题，但对于那些既对温度敏感，移动能力又较差的动物来说，就是一场灾难了。此类动物的典型代表是珊瑚虫。受珊瑚礁本身的限制，筑礁珊瑚虫的生存范围很小，并不能随处移动，而它偏偏又对温度敏感，所以受温室效应影响也最大。

而对于珊瑚礁来说，这还不是最严重的灾难，因为海洋酸化的影响更大！

图5 由于气温升高，大堡礁蜥蜴岛北部的珊瑚有八成已白化（图片来源：网络）

第五类 海洋酸化

不少海洋生物需要合成不溶性碳酸钙才能生存，这类生物有个共称——钙化者，包括了筑造碳酸钙“房屋”的珊瑚、很多有硬壳的海洋生物，甚至还有微生物。以前科学家一直认为，如果海洋太酸了，酸到碳酸钙都会溶解的程度，就会导致珊瑚等钙化者的灭绝。但近年来的研究发现：海洋每变酸一点点，即便不会让碳酸钙溶解，但仍旧会导致珊瑚等钙化者必须要付出更多的能量才能完成碳酸钙的合成。这就像是让珊瑚虫每天都干重体力活儿一样，它们的生存状态必然恶化。

根据多种不同类型的研究结果，只要海洋pH值降到7.8，虽然仍是碱性，但所有钙化者就将灭绝。由于钙化者往往是海洋食物链网的底层，所以最终海洋生物圈也很有可能随之覆灭。而珊瑚的意义更重要，因为珊瑚礁里生活着数以万计的不同物种，是“海洋中的热带雨林”。所以，珊瑚的灭绝将带着数万个物种一同覆灭。

海洋为什么会酸化？是人类排放的二氧化碳造成的。工业革命之后，海洋表层水体的加速酸化有长时间的详细观测数据佐证。全球性的实地测量表明，海洋表层水体的pH值已经从工业革命前的8.2变到了现在的8.1左右。

是不是觉得只变了0.1，没什么大不了的？但是如果人类不能有效减少二氧化碳的排放，那么本世纪末，全球海洋表层水体的pH值就将降低到7.8，也就是海洋生态系统的崩溃边缘。

这么多复杂的原因，全是人类的问题？

人类区别于其他生物的最主要特点是制造工具。由于工具的出现，人类的行为超越了生物能量水平，这一点在第一次工业革命之后变得尤为显著。

而超越生物能量水平的结果就是：人类活动改变环境的速度，已经远远超过了自然界的正常水平！

自然界夷平一座小山可能需要数以万年计的时间，人类为了采矿却可以在几个月之内削平一座小山；自然界要刷出一条新的河道来分隔原本连续的生存环境，少说也得上百年，而人类只要几个星期就能修出一条新的封闭高速公路，彻底分割一片原野；自然界要让两块大陆合并起来造成物种入侵，至少需要上亿年，而人类乘坐飞机的一次长途旅行，只需十几个小时就可以让一个物种进入没有天敌只有食物的天堂。

数亿年来，地球生物的细胞内无时无刻不在发生着无用的中性突变。只有当环境发生变化的时候，原本无用的突变才可能成为进化上的生存优势，引发全新物种的诞生。而带有这一突变的新物种也就因为这种生存优势而适应了新的环境。

糟糕的是，人类改变环境的速度太快了，无论是天、是月还是年，那都不是自然界生物靠一代代遗传的自然突变所能跟上的速度。它们的命运只能是——灭绝。

总体来说，无论当今生物灭绝的直接原因是什么，其背后深层次的原因都是进化的速度跟不上环境骤变的速度，而这种骤变如果不是剧烈的地质活动，就只能是非自然的，是人类造成的。所以，当今绝大多数的生物灭绝一定要怪人类。

图6 现代生物灭绝的速度远超过人们的预期（图片来源：nationalvanguard.org）

生物灭绝了，关人类什么事？

说到生物灭绝，一定会有人说：让它们灭绝去呗，关我们什么事？

这个问题的答案简单来说就是：保护生物的最终目的其实是为了保护我们人类自己。

地球上的生物构成了一张紧密关联的网络，与环境融为一体，成为了环境的一部分。一种生物的灭绝或许不重要，但多物种的大灭绝必然引起连锁反应，导致生物圈的崩塌，最终反噬地球环境。地球历史上曾经有这样一些时期，正是由于生物的灭绝，导致了环境的巨变。与巴西同纬度的澳大利亚就是一个例证。

也许有人会说：环境变就变呗，我不在乎！

其实你知道谁更不在乎吗？那就是地球！在地球历史上，能够筑造出像珊瑚礁一样的生物礁的筑礁生物，曾经先后七次独立进化出现。在地球历史上，像蚂蚁和蜜蜂一样的社会性昆虫，曾经先后十余次独立进化出现。

地球怕灭绝吗？不怕，也不在乎。

只要还有细菌活着，再过几亿年，又是生机盎然的伊甸园。可是，几亿年之后，对环境变化没啥耐受力的人类又在哪儿呢？

所以，保护环境，保护生物，其实不是为了花钱保护一些与我们无关的东西，而恰恰是为了保护我们人类自己。

保护生物的办法竟然是……攀科技树！

一定会有些有责任心的人问：那我们该怎么办？

其实，在直接杀戮野生动物这件事情上，人类已经有了很大的改进。通过宣传和各种法规的实施，加之建立保护区等具体措施，无论是在非洲还是在中国，很多保护动物的数量都在回升，濒危等级也在下降。

图7 朱鹮种群在人工干预下从灭绝边缘逐渐恢复（图片来源：dp.pconline.com.cn）

然而，人类真正无法解决的，是正常生活生产行为对于环境的迅速改变。

试问：为了不造成物种入侵，我们可以不旅行吗？为了不造成栖息地碎片化，我们可以不修路吗？为了不排放二氧化碳，我们能停止所有化石燃料的使用吗？

这样看来，似乎走进极端环保的死胡同了……

但笔者认为是有出路的！这条出路就是加速发展科技！

· 首先，人类造成物种灭绝这件事情，本身就是科学研究的成果，如果没有科学，我们到现在也无法认识到这一点。

· 其次，人类自诞生伊始，就开始了毁灭地球之旅，并且从未停止。也就是说，并非是工业革命之后的科技发展带来了生物灭绝，它只不过是大大加速了这场人类制造的灭绝而已。

· 最后，人类已经处在一个人口爆炸的时代，正常生活有赖于科技的维持，任何倒退不但不会解决问题，反而会让全人类陷入更为巨大的生存危机之中。而正如前文所说，人类生存才是环境保护的根本目的。

图8 人与自然可以和谐共处（图片来源：电影《明日世界》宣传照）

所以，人类没有回头路，只能继续向前走，争取用更高科技的生活方式来减小我们对于地球环境的影响。就拿最简单的能源问题来说，现在太阳能和风能的大量应用，电动汽车的推广，都是建立在高新科技基础之上的。实际上，核能也是非常好的清洁能源，恐怕是彻底取代化石燃料的唯一之选。而更安全的核能利用，以及更安全更环保的核废料处理，也都需要科技水平的进一步提升。

所以，唯有加速发展科技，才能把更自然的环境归还给自然，才能让人类与自然和平共处，才能保护我们人类自己。