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第1章 前言

“K-T纪之交的物种灭绝”

二十世纪末,科学界出现了对物种灭绝问题的浓厚兴趣。其实这个问题并不新鲜。早在1786年,也就是美国革命之后不久,乔治·居维叶男爵就第一次向世人说明了物种灭绝的问题。所以说,科学家接受物种灭绝的事实,比达尔文提出进化论还要早四分之三个世纪。而在达尔文之后,围绕他的理论所展开的许多争论,并没有涉及物种灭绝方面的问题。

相反,人们普遍认为,物种灭绝问题就像一辆燃油耗尽的汽车,没有多大意思。物种灭绝只是证明不适者的灭亡而已。在物种如何适应生存的问题上,人们进行了细致的研究,并展开了激烈的争论。可是对于有些物种何以灭绝,人们就很少再去想它了。对于这样的问题,有什么值得讨论的呢?然而,到了二十世纪七十年代,由于两个情况的变化,人们开始以新的方式关注起物种灭绝的问题来。

第一个情况是,人们认识到,人类不仅数量太多,而且正在以非常快的速度改变着我们这个星球——他们正在消灭这个星球上的传统居住者,砍伐热带雨林,污染空气和水源,也许还在改变全球的气候。在此过程中,许多动物正在灭绝。有些科学家惊诧地大声疾呼,另一些虽然表面平静,内心却也深感不安。地球的生态系统不堪一击到了什么程度?人类的表现是不是会最终导致其自身的灭亡?

谁也说不准。由于从来没有人对物种灭绝问题进行过有组织的研究,所以,有关其他地质年代物种灭绝速度的资料,即使有,也是一鳞半爪。于是科学家们开始仔细研究过去的物种灭绝现象,以期解答目前存在的种种令人忧虑的问题。

第二个情况是,对恐龙绝迹问题的新认识。长期以来人们一直认为,所有恐龙都是在大约6500万年前白垩纪末期这一段相对比较短的时间里绝迹的。人们对恐龙绝迹的速度问题一直争论不休,莫衷一是:有些古生物学家认为其速度之快几乎是灾难性的;另一些则认为,恐龙绝迹不是一个很快的过程,而是在1万至1000万年之间逐渐发生的。

1980年,物理学家路易斯·阿尔瓦雷茨和他的三位合作者发现,从白垩纪末到第三纪初——即所谓的K-T之交(用字母K代表白垩纪,是为了避免使它与寒武纪或其他地质年代的代字母相混淆)——的岩石中,铱元素的含量很高。地球上的铱十分稀少,可是小行星上却相当多。阿尔瓦雷茨的团队认为,K-T纪之交的岩石中铱含量极高的现象说明,当时曾经有一颗直径数英里之巨的小行星撞击过地球。他们从理论上阐述说,由这次撞击而引起的尘埃和碎片遮天蔽日,中断了植物的光合作用,造成植物和动物的死亡,从而结束了恐龙一统天下的局面。

这一富有戏剧色彩的理论引起媒体和公众的极大兴趣,进而引发了一场长达数年之久的大辩论。这颗小行星撞击地球所留下的坑在哪里?各种见解争相鸣放。过去总共有过五次大的物种灭绝时期——是不是都是由小行星撞击引起的?是不是存在着一个2600万年的灾难大循环?是不是又有一场灾难性的大碰撞将要降临地球?

十多年过去了,这些问题依然没有得到解答。激烈的争论一直持续到1993年8月。当时,一位叫伊恩·马尔科姆的反传统的数学家,在圣菲研究所每周一次的研讨会上提出,所有这些问题都无足轻重,所谓小行星撞击地球的争论,不过是“一种非常无聊、毫不相干的推测而已”。

“现在谈一谈数量问题,”马尔科姆站在讲台上,眼睛看着听众说道,“在我们这个星球上,如今有五千万种动物和植物。我们认为,物种的多样性确实浩如烟海,然而,和这个星球上曾经有过的物种数量相比,这个数字就如同小巫见大巫了。我们估计,自从有生命以来,这个星球上现有的和曾经有过的物种总数达500亿之多。这就意味着,目前这个星球上的物种只占这个总数的千分之一。百分之九十九点九的物种已经灭绝。其中因遭到大规模劫难而绝迹的,只占这个总数的百分之五。绝大部分物种都是一个一个地先后灭绝的。”

马尔科姆说,实际情况是,地球上的生命绝迹现象是连续的,其速度是基本不变的。从总体上看,一个物种在地球上存在的平均时间跨度为400万年,其中哺乳动物的存在时间只有100万年。接下来,这个物种就会灭绝。实际上,在这几百万年时间里,每个物种都经历着一个发展、昌盛并逐渐走向灭绝的模式,在地球上的生命发展史中,平均每天就有一个物种绝迹。

“这是为什么呢?”他问道,“地球上物种的400万年生命兴衰周期是什么原因造成的呢?”

“答案之一是,我们并不了解我们这个星球处于怎样一种积极活动的状态。过去的5万年在地质史上不过是个短暂的瞬间,然而在这段时间里,热带雨林的面积曾经严重地缩小,后来又有所扩大。雨林并不是这个星球上亘古不变的特征,它们的历史实际上并不算太长。就在1万年之前,也就是在美洲大陆出现狩猎的人类时,曾有一股流冰一直延伸到相当于现在纽约的地方。那段时间里,许多动物灭绝了。”

“地球的大部分历史已经说明,动物的生存和灭绝是和一个非常活跃的背景密切相关的。这大概可以解释百分之九十的物种灭绝的原因。如果海洋干涸或者盐分含量增加,那么海洋中的浮游生物将会全部死亡。然而像恐龙这样的复杂动物则要另当别论,因为它们已经把自身和这些变化隔离了开来,从‘隔离’的字面意义上和实际来看,都是如此。那么,复杂动物为什么也会灭绝呢?它们为什么不能适应这些变化呢?从身体方面来说,它们似乎具备生存下去的能力。它们的绝迹似乎难以解释。可是它们却绝了迹。”

“我想说的是,复杂动物之所以绝迹,不是因为它们对环境的适应能力发生了变化,而是因为它们自身的行为。我认为,混沌理论(或者叫作非线性动力学)的最新发展,为解释这一现象的发生提供了诱人的启示。”

“这一理论认为,复杂动物的行为有时变化非常快,而且并不总是朝着好的方向发展。这一理论认为,行为有时可能会停止对环境作出反应,从而导致物种的衰落和灭亡。它认为,动物有可能不去适应环境。这是不是恐龙绝迹的原因呢?这也许永远是个谜。但是人类对恐龙灭绝问题的兴趣绝不是偶然的。恐龙的衰亡使得哺乳动物(包括我们人类)的发展昌盛成为可能。于是我们就想知道,人类是否会重蹈恐龙的覆辙,有朝一日也走向绝迹?从深层次上来说,如果出现这种情况,那它是不是由我们自身的行为所造成的,而不是什么命中注定——不是来自天上的某个炽热的流星所造成的?此时此刻,我们还没有答案。”

接着,他笑了笑说:“不过,我倒是有几条建议。”

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