我们是否正走向恐龙的命运?

A man views an animatronic life-size dinosaur ahead of an interactive exhibition, Jurassic Kingdom, at Osterley Park in west London, Britain, March 31, 2017. REUTERS/Toby Melville - RC130E7CDB60
The extinction of the dinosaurs appears to have been a result of a combination of dramatic changes to the global climate and ecosystem.Image: REUTERS/Toby Melville
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“恐龙为何灭绝?”古生物学家和痴迷恐龙的七岁孩童似乎有着相同的共识:约6600万年前,一颗直径10公里的小行星撞击了如今中美洲的所在地。撞击扬起的尘埃和灰烬云在高层大气中扩散,遮蔽太阳、使地球降温,并破坏了保护生命免受有害宇宙辐射的臭氧层。

这些影响持续了十多年,使地球上的植物和浮游生物遭受重创。这场浩劫迅速沿食物链向上蔓延:大型食草动物因找不到足够的食物而率先死亡,随后食肉动物也很快陷入同样的境地。惊人的75%的物种灭绝,包括所有“非鸟类”恐龙。这一事件被称为 白垩纪末大灭绝,属于“五大”大灭绝之一,这类事件在地球过去5亿年的历史中已为人所知。

但这并非与恐龙灭绝同时发生的唯一剧烈事件。大约在同一时期,印度中部发生了规模极其庞大的一系列火山喷发,喷出了超过一百万立方公里的熔岩,并伴随硫和二氧化碳,改变了气候并引发全球酸雨。与此同时,海底构造活动减缓,导致地质史上海平面下降最迅速的时期之一,使沿海生态系统遭受重创。

这引发了一些相当激烈的争论,人们争论不休,究竟是什么“真正”导致了恐龙灭绝,尤其是因为历史上曾有过类似的剧烈事件,却似乎并未造成如此大的危害。

或许这是一个错误的问题。

深刻、复杂且相互关联的变化

越来越多的证据表明,这些事件彼此关联,恐龙的灭绝并非简单地由某种“坏事”从晴天霹雳般降临、万物随之死亡的过程所解释。相反,它涉及支撑生命的全球系统所经历的深刻、复杂且相互关联的变化。

例如,晚白垩世时期,陆地生态系统发生了渐进而细微的结构重组,使其更易遭受灾难性崩溃。这种结构重组可能是由多种与气候变化、开花植物日益占优以及特定恐龙类群的多样性与数量波动相关的进化和生态变化所引发的。

这种复杂性在大规模灭绝中也并不罕见。在地球所经历的五次毁灭性全球灾难中,都存在一场名副其实的“侦探谜案”,即各种可能的成因。其中包括小行星、火山、气候变化(包括变暖和变冷)、新物种的演化(例如首次将裸露岩石转变为肥沃土壤的深根植物),甚至还有附近恒星爆炸的影响。

然而,所有大灭绝事件中规模最大的——发生在250万年前二叠纪末的“大死亡”(Great Dying)——据信导致了地球上90%的物种灭绝,其复杂程度看起来更甚。地质史上与该时期相关的可能灾难性事件多达七起。这些事件包括新型微生物菌株的演化、一次小行星撞击,以及如今西伯利亚地区一场规模巨大的火山活动,其喷发持续了一百万年。

石炭纪海百合(又称“海百合”)在二叠纪末大灭绝后数量显著下降。Image: Vassil/Wikipedia Commons,CC BY-SA

但最大的变化可能发生在地球的海洋中。大规模的甲烷从海底排放、洋流停滞、二氧化硫含量增加导致浮游植物死亡,以及氧含量下降。

在如此多的变化同时发生的情况下,与其说90%的物种灭绝令人意外,不如说有10%的物种存活下来更令人惊讶。

岌岌可危的时代

这对我们当今这个时代意味着什么?许多人如今认为,我们所处的时代构成了一场“第六次”大灭绝?在剑桥大学存在性风险研究中心,我们常常面对当今“前所未有”的全球性威胁问题。其中一些威胁,如核武器或人工智能带来的威胁,可能看起来类似于从天而降的小行星,而人们也常常问我们最担心哪一个。从以往大灭绝事件的研究中,我们可以得出一点:这个问题本身或许就问错了。

人类的生存比我们想象的更为脆弱,依赖于大量全球系统:从为我们提供食物、水、清洁空气和能源的环境,到按我们所需的地点和时间(通常采用“准时制”)供应商品和服务的全球经济。

从历史和地质记录中可以清楚地看到,此类系统很容易经历相变:原本稳定的系统会迅速、有时甚至不可逆地转变为混乱状态。科学家已经确定,这种情况可能在以下现象中发生:气候临界点(气候变化变得自我维持,而不仅仅是“人为造成”),生态系统崩溃(少数关键物种的丧失可能导致整个生态系统消失),以及恶性通货膨胀(原本稳定的经济制度停止运作,货币丧失价值)。

我们从这些过去的事件中还学到一点:没有任何自然规律能阻止此类相变在范围上扩展为全球性,或在性质上变得具有灾难性。如果被推到足够远的程度,全球系统显然会陷入死亡螺旋,即对某一物种、生态系统或环境过程的损害会给其他事物带来问题,从而产生正反馈,加速变化并使其自我维持。

诚然,尽管流行的“盖亚假说”认为全球系统会促进地球整体的稳定,但并没有确凿证据表明生物圈会调整以适应变化,从而支持复杂生命的延续。事实上,最近有观点认为,生命在其他星球上稀少的原因之一,可能是其出现往往会将行星系统推离其持续存在所必需的条件。这种情况并非不可能,在地球上仍可能发生。

在这方面,我们自身设计的系统也未必更不脆弱。事实上,我们的许多机构已显示出几乎完全不关心人类福祉的倾向;只要它们能服务于追求短期利润最大化、投票率以及其他最终毫无用处的目标,它们便不以为意。

不过,这对人类而言未必全是坏消息。一些理论家认为,大灭绝的灾难性影响往往会扫除该时代高度适应的专门物种,使更灵活的泛化物种得以存活,并最终繁盛起来演化为新的形态。因此,或许我们可以从以下事实中获得一些安慰:人类已证明自己是终极的泛化物种,能够适应环境,在地球上的每一种栖息地乃至外太空中生存下来,尽管未必总能兴旺发展。

但我们也应当反思一点:这种灵活性大多并非源于我们的生物特性,而是源于我们所创造的技术。这些技术不仅正促使我们把全球系统推向目前的极限,而且其复杂性和精密程度正迅速超出人类的理解范围。事实上,如今使用和维护这些技术需要大量的个人知识,这使我们每个人都成为了在大灭绝事件中最为脆弱的那类适应性专门物种——这或许并不完全是好消息。

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