當(dāng)?shù)谝恢粍?dòng)物爬出海面,在陸地上踽踽獨(dú)行,誰又料知在此之前,海洋動(dòng)物遭受了怎樣一場浩劫。
這是魚們的時(shí)代。3.6億年前,地球上沒有大型陸地動(dòng)物,最大的動(dòng)物還泡在水里。其中之一便是鄧氏魚。
它們是當(dāng)之無愧的海怪。鄧氏魚是魚類中的扛把子,其體長可達(dá)10m,全身覆被厚厚的甲胄。它們是掠食者,銳利的頭甲贅生從上下頜突出來,起到牙齒的作用。通常它們在發(fā)一通起床氣之后,拿鯊魚當(dāng)早餐。
你或許會(huì)覺得這種馬中赤兔魚中鰲拜簡直所向披靡,但它們?nèi)涡缘臅r(shí)日已然無多。海洋中物種開始滅絕,當(dāng)這一切結(jié)束的時(shí)候,整個(gè)物種的79%~87%如同野馬塵埃,不知焉往,其中也包括鄧氏魚。
這是地球歷史中最糟糕的一次滅絕。顯然,一定有什么可怕的事情發(fā)生了,但卻尋不到跡象也沒有征兆。反而事因看似無足輕重——卻導(dǎo)致了一系列連鎖反應(yīng),并最終釀成一場災(zāi)難。
“魚們的時(shí)代”確切來說被稱為泥盆紀(jì),距今4.19—3.59億年,這是在恐龍稱霸地球之前的很長一段時(shí)期。
它們美麗又不可思議,而今也沒有誰長出那么個(gè)樣子
彼時(shí)陸生動(dòng)物形影相吊煢煢孑立, 而海洋中卻生機(jī)勃勃熱鬧非凡。澳大利亞西部的一塊古老礁石,Gogo化石遺址,記載了泥盆紀(jì)的崢嶸歲月。
“礁石上的盾皮魚數(shù)量龐大,而且三維上保存完好,” Michael Coates說,他是伊利諾斯州芝加哥大學(xué)的進(jìn)化生物學(xué)家,“它們美麗又不可思議,而今也沒有誰長出那么個(gè)樣子?!?/p>
逝者如斯,所有這一切在泥盆紀(jì)末期的大滅絕中消失殆盡。
這塊由珊瑚筑成的礁石上,最著名的生物莫過于水底覓食的三葉蟲和菊石,以及披堅(jiān)負(fù)甲的盾皮魚,比如鄧氏魚:它們都被狠狠地?fù)艨辶?。但并不知其原因?/p>
泥盆紀(jì)的海洋生物或許是因植物的劫掠而死亡的
對于6500萬年前恐龍的滅絕,尚且冤有頭債有主。據(jù)知,一顆巨型小行星闖入地球,散落的碎片落到地球上,遮蔽了天日,造成氣候的惡化。而且我們在墨西哥西克蘇魯伯(Chicxulub)也發(fā)現(xiàn)了那次大沖撞留下的隕坑。
但我們沒有發(fā)現(xiàn)后泥盆紀(jì)的隕石坑,所以不能再責(zé)怪外太空的小行星了。所以這次的大滅絕一定是禍起蕭墻。
辛辛那提大學(xué)的Thomas Algeo提出一個(gè)新奇的觀點(diǎn),泥盆紀(jì)海洋生物或許是因植物的劫掠而死亡的。
在泥盆紀(jì)崛起了具有“維管束”的陸生植物,包括喬木、蕨類植物、顯花植物。越來越多的早期的非維管束植物,比如苔蘚和地衣,在泥盆紀(jì)開始的時(shí)候就已經(jīng)進(jìn)化了。
事情開始朝不利于海洋生物的方向發(fā)展
維管植物對陸地造成巨大影響,它們的根系深深地扎進(jìn)地下,但它們也有被沖進(jìn)河里帶到海洋中的。
這時(shí)候,事情開始朝不利于海洋生物的方向發(fā)展。
那些漂到海洋的維管植物其營養(yǎng)物質(zhì)成了微型藻類的食物,Algeo說,藻類開始增殖。藻類的爆炸式增長造成大面積的海洋被污染成綠色。
所形成的“死亡區(qū)”延綿好幾公里
隨后,藻類被細(xì)菌分解,這個(gè)過程需要消耗氧氣?!斑@個(gè)過程完全可以消耗掉水中的氧氣?!盇lgeo說。
最終的結(jié)果是形成了“缺氧地帶”,即海洋中水體所溶氧氣無法滿足動(dòng)物呼吸的區(qū)域。
這種現(xiàn)象在當(dāng)今海洋中也時(shí)有發(fā)生,比如農(nóng)場的養(yǎng)分流入海洋。所形成的“死亡區(qū)”延綿好幾公里。
在泥盆紀(jì),死亡區(qū)繼繼繩繩好幾千年,漸漸把動(dòng)物們趕到限定的區(qū)域。如果Algeo說得沒錯(cuò),那么動(dòng)物們便開始爭斗,并最終走向滅亡:這一切都拜陸生植物所賜。
Coates認(rèn)為Algeo說中了某些方面,但他的說法并不全面,因?yàn)闊o法解釋哪些物種生存了下來哪些物種遭到了淘汰。打個(gè)比方,鯊魚沒有死掉,明明它們比其他魚類需要更多的氧氣。
缺氧不能完全解釋大滅絕
而且也不是整個(gè)海洋都缺氧。例如,空氣中的氧氣借助風(fēng)的作用溶進(jìn)水里,所以,海洋上層就仍然保有氧氣。
缺氧的程度或許各地不一,西雅圖華盛頓大學(xué)的Kelly Hillburn說,那是因?yàn)橛行┐箨懕绕渌胤礁缓B(yǎng)分。
“在澳大利亞西部,不存在任何造山運(yùn)動(dòng),”Hillburn說,你還在堅(jiān)持地表徑流的說法,但說到歐洲大陸和北美你還固執(zhí)己見的話可就此言差矣了。
看來缺氧無法完全解釋大滅絕。并且動(dòng)物們與之爭斗的不止是海藻掐它們喉嚨了。
一方面,海洋似乎是有毒的。澳大利亞珀斯科廷大學(xué)的Kliti Grice和她的團(tuán)隊(duì)在2012年研究了一種蟹狀生物的化石,發(fā)現(xiàn)了有毒硫化物的存在證據(jù)。
暴露在硫化氫中的生物大量死亡
這是其他微生物分解大量藻類的結(jié)果。這些物種不用氧氣,因此它們不會(huì)導(dǎo)致缺氧。但它們會(huì)代謝產(chǎn)生硫化氫。
這種化學(xué)物質(zhì)像臭雞蛋的氣味,而且劇毒。暴露在硫化氫中的生物大量死亡,甚至影響到陸地上的動(dòng)物。
這還不止。那些討厭的陸生植物也造成了冰川期。
陸生植物越繁茂,空氣中二氧化碳濃度越低,眾所周知,二氧化碳是一種溫室氣體,可以阻止熱量的散逸,因此把二氧化碳從空氣中拿掉,會(huì)降低這個(gè)星球的溫度。
地球上的生命那還不得炸毛
隨著溫度的急劇下降,冰川形成。因?yàn)楣探Y(jié)了陸地上的水,冰川降低了海平面,這對于海洋生物無異于雪上加霜。
所有這一切要是一擁而上,地球上的生命那還不得炸毛,Algeo說。
這些事情并不是同時(shí)發(fā)生——之后也沒有直接造成大滅絕。事實(shí)上,它們在大約2500萬年的時(shí)間里都渾渾噩噩,說不清道不楚。
一些物種立刻就嗝屁了。其他生物就以這些掛掉的生物為食,由此而引發(fā)了一系列 連鎖反應(yīng),把它們推至滅絕的境地。這個(gè)過程漫長而緩慢,環(huán)環(huán)相扣。
在這一個(gè)動(dòng)蕩的年代,任何不良的事物都比在“正常”時(shí)期下具有顛覆性,Algeo說?!氨热缁鹕奖l(fā),”他說,在這種壓力狀態(tài)下,外部干擾就會(huì)潛在地加速滅絕的速率。
這個(gè)說法可能有一點(diǎn)牽強(qiáng)。是不是真的是陸生植物,給如此多的動(dòng)物帶來如此多的噩夢?
有趣的是,生物自身也有不少問題,西雅圖華盛頓大學(xué)的Peter Ward說,“生物體其實(shí)是作繭自縛?!?/p>
后泥盆紀(jì)很好地印證了Ward的“美狄亞假說”,假說認(rèn)為,生命最終走向自我毀滅。
陸生植物就是一個(gè)典型例子,Ward說?!斑@些樹一開始就贏得了整場戰(zhàn)爭,”他說,“卻導(dǎo)致了一個(gè)不可預(yù)估的結(jié)果。”植物們深深扎進(jìn)土壤的根系引發(fā)了一系列連鎖反應(yīng)?!耙徽Q鬯鼈兙桶颜麄€(gè)生態(tài)圈攪得天翻地覆?!?/p>
Ward說類似的事件在地球的其他危難時(shí)刻也發(fā)生過。比如,7.15億年前的震旦紀(jì)大冰期,地球變成了一個(gè)巨大的雪球,那時(shí)候生物對于攫取空氣中二氧化碳也功不可沒。
其他兩次大滅絕看來也與沖入海洋的養(yǎng)分不無關(guān)系。Grice說,2500萬年前的“大消亡”(Great Dying)和2010萬年前的三疊紀(jì)末大滅絕,“不止是泥盆紀(jì)?!彼f。
Ward的觀點(diǎn)較為可怕,但生物自我毀滅的天性有積極的一面。如果你從長遠(yuǎn)來看,泥盆紀(jì)大滅絕倒是一件好事。
泥盆紀(jì)結(jié)束隨后,新一批物種出現(xiàn)了,Coates說?!?.4億年前,突然就出現(xiàn)了神仙魚——它們的身體形態(tài)我們此前是沒有發(fā)現(xiàn)過的?!彼f。
第一類大型陸生動(dòng)物也出現(xiàn)了。
毀滅的種子帶來了全新的進(jìn)化方式
它們由魚類進(jìn)化而來,其中一些的鰭慢慢演變成肢體,使它們能夠在陸地上縱橫馳騁。然而大滅絕的悲慘經(jīng)歷使它們其中一些物種再也不想回到水里,因而變成了旱鴨子。
它們最終分化出所有現(xiàn)代兩棲類、爬行類、鳥類、哺乳類——其中包括人。
這一跳躍式進(jìn)化,比如身體形態(tài)的主要變化,在地球氣候暖洋洋的時(shí)候是根本連苗頭也不會(huì)出現(xiàn)的。更進(jìn)一步說,這些進(jìn)化史中的重要進(jìn)程明顯存在劇變?nèi)绱鬁缃^所遺留的特征。
“毀滅的種子帶來了全新的進(jìn)化方式”,Ward說。
Algeo對泥盆紀(jì)大滅絕有著不一樣的觀點(diǎn),他說這是歷史的警告,是一旦你過多地破壞了生態(tài)圈,事情會(huì)變得有多糟糕的例證。
在過去的幾千年里,尤其是過去200年里,人類極大地?cái)U(kuò)張了他們在地球上的統(tǒng)治地位——就像3.75億年前第一棵陸生植物那樣。
這對于我們而言是一個(gè)生態(tài)圈將會(huì)怎樣的信號
同時(shí),人類活動(dòng)要為物種滅絕的加速負(fù)責(zé)。最近一份研究評估,過去的一個(gè)世紀(jì)里,物種的滅絕的速率是自然條件下的100倍。
如果再這樣繼續(xù)下去,我們將導(dǎo)致地球歷史中第六次大滅絕。這將是繼6500萬年前恐龍滅絕后的第一起大滅絕。
所有科學(xué)上已知的大規(guī)模滅絕,“泥盆紀(jì)末的大滅絕事件幾乎在現(xiàn)代社會(huì)繼續(xù)演繹,”Algeo說。“我覺得這對于我們而言是一個(gè)生態(tài)圈將會(huì)怎樣的信號?!?/p>
因?yàn)槲覀內(nèi)绱藘?yōu)秀,我們就能凌駕于其他物種,而我們應(yīng)當(dāng)明白,人類稍縱的行為就能置它們于不復(fù)之地。大滅絕以前發(fā)生過,以后也會(huì)發(fā)生。