地球歷史上曾經(jīng)發(fā)生過5次物種大滅絕，每一次都造成了至少75%的物種消亡。那么，這幾次物種大滅絕都是如何發(fā)生的呢？很多人會把原因歸于某種天災(zāi)，比如火山、地震或者隕石撞地球之類的，這個想法有一定的道理，起碼距今6500萬年前發(fā)生的那次物種大滅絕就是源于一顆闖入大氣層的隕石，科學(xué)家已經(jīng)在墨西哥的尤卡坦半島找到了那次撞擊的遺跡。另外，距今2億年前的那次物種大滅絕則很可能是由于火山爆發(fā)造成的大氣二氧化碳濃度升高，進(jìn)而引發(fā)全球變暖所導(dǎo)致的。
但是，并不是所有的物種大滅絕都是因為天難。美國俄亥俄州立大學(xué)的古生物學(xué)家阿麗莎·斯蒂格爾（AlyciaStigall）博士通過對海洋化石的研究發(fā)現(xiàn)，發(fā)生在距今3.6億年的泥盆紀(jì)后期的那次物種大滅絕很可能另有原因。
研究顯示，那個時期地球上的大環(huán)境并沒有發(fā)生災(zāi)難性的變化，舊物種消失的速度和其他時期相比并沒有明顯的差異，但是新物種生成的速度卻明顯變緩，幾近停滯。這種只出不進(jìn)的情況維持了相當(dāng)長一段時間，其結(jié)果就是剩下來的物種數(shù)量逐漸減少，看上去像是經(jīng)歷了一次大災(zāi)難。
“科學(xué)界通常把泥盆紀(jì)后期發(fā)生的事件叫做物種大滅絕，但實際上這是一次生物多樣性的危機(jī)。”斯蒂格爾博士說，“這段時期新物種生成的機(jī)制遭到了破壞，這才是原因所在。”
原來，地球上的新物種主要是通過兩種機(jī)制產(chǎn)生的：一種叫做“地理割裂”（Vicariance），即某個種群因為地質(zhì)變化等原因而被迫分開，彼此間無法進(jìn)行基因交流，逐漸進(jìn)化為兩個不同物種；另一種途徑叫做“主動擴(kuò)散”（Dispersal），即某個種群的一小部分成員主動離開原來的棲息地，遷徙到別處，逐漸進(jìn)化為新的物種。
地球上不斷發(fā)生著的地質(zhì)變化為“地理割裂”途徑提供了無數(shù)的機(jī)會，但在泥盆紀(jì)后期情況發(fā)生了變化，那段時期全球變暖導(dǎo)致海平面升高，同時地球上的陸地因為板塊運(yùn)動而合并到一起，成為一塊相對平整的大陸。這樣一來，原本被陸地隔開的海洋，以及被山脊分開的小塊谷地大都消失了，很多物種趁機(jī)遷移到其他地區(qū)，成為所謂的“入侵物種”。
換句話說，泥盆紀(jì)后期的地球“變平”了，變成了一個真正的“地球村”，這就等于為各個物種提供了一個共有的競爭平臺，而競爭的結(jié)果則是災(zāi)難性的，某些生存能力強(qiáng)的物種擠占了其他物種的生存空間。與此同時，因為“地理割裂”這個條件不存在了，新的物種便無法出現(xiàn)。
斯蒂格爾博士將研究成果寫成論文發(fā)表在2010年12月29日出版的《公共科學(xué)圖書館·綜合分冊》（PLoSONE）上。同樣來自俄亥俄州立大學(xué)的考古學(xué)家威廉·奧欣奇（WilliamAusich）博士則在今年5月1日出版的《美國國家科學(xué)院院報》（PNAS）上發(fā)表了另一篇文章，為讀者講述了3.6億年前那次物種大滅絕之后發(fā)生的事情。
根據(jù)奧欣奇博士的描述，生物多樣性的喪失直接導(dǎo)致泥盆紀(jì)末期的地球被一種名為海百合（Crinoids）的動物所占據(jù)，這是一種身體呈花狀的棘皮動物，基座部分包有一層石灰質(zhì)硬殼。那段時期海百合的數(shù)量是如此之多，以至于對應(yīng)于那段時期的整個石灰?guī)r地層都是由海百合的尸體所組成的！地質(zhì)學(xué)家將那段時期稱為海百合時代。
考古學(xué)家們曾經(jīng)對這一現(xiàn)象感到非常困惑，直到奧欣奇博士及其同事們分析了同時期的魚類化石的情況后才解開了這個謎。分析結(jié)果顯示，海百合時代地球海洋中的魚類化石種類十分稀少，說明魚類正經(jīng)歷著一次物種大滅絕。魚類是海百合的天敵，海百合失去了捕食者，便開始瘋狂地繁殖，逐漸擠占了其他海洋生物的生存空間，成為地球生態(tài)系統(tǒng)的巨無霸。
“這項研究證明捕食者和獵物的互動關(guān)系對遠(yuǎn)古時期的物種演變起到了非常關(guān)鍵的作用。”奧欣奇博士說，“雖然這個結(jié)論聽上去很符合情理，但在這篇論文發(fā)表之前，很多考古學(xué)家都不太相信這一點(diǎn)。”
幸好海百合時代并沒有持續(xù)太久，專門以海百合為食的魚類終于進(jìn)化了出來，地球恢復(fù)了往日的生機(jī)。正是在此背景下，脊椎動物出現(xiàn)了。也就是說，如果沒有泥盆紀(jì)后期的這次物種大滅絕，人類也許就永遠(yuǎn)無法出現(xiàn)。
但是，隨著人類活動范圍的持續(xù)擴(kuò)大，地理障礙逐漸消失，地球終于再一次變成了“地球村”，原本各有居所的物種在人類的幫助下成為“入侵物種”，迅速傳遍了整個地球。如果斯蒂格爾博士的推論是正確的，這就意味著3.6億年前發(fā)生的事情將在人類進(jìn)化出現(xiàn)代文明后重新上演。■
