地球生物经5次大灭绝 人类末日到来？

　　生物大灭绝是指大规模的集群灭绝，生物灭绝又叫生物绝种，它并不总是匀速的、逐渐进行的。整科、整目甚至整纲的生物在很短的时间内彻底消失或仅有极少数存留下来。

　　在集群灭绝过程中，往往是整个分类单元中的所有物种，无论在生态系统中的地位如何，都逃不过劫难，而且还经常是很多不同的生物类群一起灭绝，却总有其它一些类群幸免于难，还有一些类群从此诞生或开始繁盛。

　　大规模的集群灭绝有一定的周期性，大约6200万年就会发生一次，但集群灭绝对动物的影响最大，而陆生植物的集群灭绝不像动物那样显著。

生物大灭绝是指大规模的集群灭绝

　　全世界发生过数次大灭绝事件，主要有5次生物大灭绝。据科学家推测，自地球诞生以来，每次灭绝事件所灭绝生物的比率都有较大的差别。地球目前的生物多样性源自于35亿年反复进化的结果，而且处于生命史的最高点，但是研究人员称，地球的生物多样性或许正接近一个临界点。

全世界发生过数次大灭绝事件，主要有5次生物大灭绝

　　据《科学》杂志发表的一项研究，一个国际科学家团队警告称，动物的灭亡和减少正是地球第六次生物大灭绝的前奏。从1500年开始，超过320个陆栖脊椎动物物种接连灭绝。剩余物种也表现出了平均25%的衰退，这种现状在无脊椎动物中也极其相似。

　　虽然之前的大灭绝是由地球的自然变化或者灾难性的小行星撞击导致的，但是目前的灭绝与人类行为非常相关。这种现状被研究的第一作者、斯坦福大学生物学教授Rodolfo Dirzo命名为“人类失去共栖物”时代。

　　第一次物种大灭绝

　　时间：发生在4亿4千万年前的奥陶纪末期

　　事件：发生地球史上第一次物种灭绝事件，约85%的物种灭亡

　　奥陶纪简介

　　奥陶纪（Ordovician Period，Ordovician），地质年代名称，是古生代的第二纪，开始于距今5亿年，延续了6500万年。

　　奥陶纪亦分早、中、晚三个世。奥陶纪是地史上海侵最广泛的时期之一。在板块内部的地台区，海水广布，表现为滨海浅海相碳酸盐岩的普遍发育，在板块边缘的活动地槽区，为较深水环境，形成厚度很大的浅海、深海碎屑沉积和火山喷发沉积。

奥陶纪海底

　　奥陶纪末期曾发生过一次规模较大的冰期，其分布范围包括非洲，特别是北非、南美的阿根廷、玻利维亚以及欧洲的西班牙和法国南部等地。

奥陶纪中期海陆分布图

　　“奥陶”来源

　　“奥陶”一词由英国地质学家拉普沃思（C.Lapworth）于1879年提出，代表露出英国阿雷尼格（Arenig）山脉向东穿过北威尔士的岩层，位于寒武系与志留系岩层之间。因这个地区是古奥陶部族（Ordovices）的居住地，故名。

　　奥陶纪生物演化

　　当时气候温和，浅海广布，世界许多地方（包括中国大部分地方）都被浅海海水掩盖。海生生物空前发展。

　　在奥陶纪广阔的海洋中，海生无脊椎动物空前繁荣，生活着大量的各门类无脊椎动物。除寒武纪开始繁盛的类群以外，其他一些类群还得到进一步的发展，其中包括笔石、珊瑚、腕足、海百合、苔藓虫和软体动物等。

　　笔石是奥陶纪最奇特的海洋动物类群，自早奥陶世开始即已兴盛繁育，分布广泛。腕足动物演化迅速，大部份的类群均已出现，无铰类、几丁质（chitin）壳的腕足类逐渐衰退，钙质壳的有铰类则盛极一时；

笔石是奥陶纪最奇特的海洋动物类群

　　鹦鹉螺进入繁盛时期，它们身体巨大，是当时海洋中凶猛的肉食性动物；由于大量食肉类鹦鹉螺类的出现，三叶虫在胸、尾进化出许多防御性针刺，以避免食肉动物的袭击或吞食。珊瑚自中奥陶世开始大量出现，复体的珊瑚虽说还较原始，但已能够形成小型的礁体。

　　奥陶纪晚期，约4.8亿年前，首次出现了可靠的陆生脊椎动物——淡水无颚鱼；淡水植物据推测可能在奥陶纪已经出现。

地球史上第一次物种灭绝事件，约85%的物种灭亡

　　第一次物种大灭绝发生在4亿4千万年前的奥陶纪末期，由于当时地球气候变冷和海平面下降，生活在水体的各种不同的无脊椎动物便荡然无存。

　　在距今4.4亿年前的奥陶纪末期，发生地球史上第一次物种灭绝事件，约85%的物种灭亡。古生物学家认为这次物种灭绝是由全球气候变冷造成的。

　　在大约4.4亿年前，撒哈拉所在的陆地曾经位于南极，当陆地汇集在极点附近时，容易造成厚的积冰——奥陶纪正是如此。大片的冰川使洋流和大气环流变冷，整个地球的温度下降，冰川锁住水，海平面降低，原先丰富的沿海生态系统被破坏，导致85%的物种灭绝。

　　第二次生物大灭绝

　　时间：距今3.65亿年前的泥盆纪后期。

　　事件：海洋生物遭受了灭顶之灾。

　　第二次生物大灭绝又称泥盆纪大灭绝。

泥盆纪又称“鱼类的时代”

　　泥盆纪简介

　　泥盆纪（Devonian period），地质年代名称，古生代第四纪，约开始于4.05亿年前，结束于3.5亿年前，持续约5000万年。

　泥盆纪地球

　　泥盆纪分为早、中、晚3个世，地层相应的分为下、中、上3个统。泥盆纪古地理面貌较早古生代有了巨大的改变。表现为陆地面积扩大，陆相地层的发育，生物界的面貌也发生了巨大的变革。陆生植物、鱼形动物空前发展，两栖动物开始出现，无脊椎动物的成分也显著改变。

　　鱼类的时代

　　泥盆纪是脊椎动物飞越发展的时期，鱼类相当繁盛，各种类别的鱼都有出现，故泥盆纪被称为“鱼类的时代”。最重要的是从总鳍类演化而来的，两栖类、爬行类的祖先四足类（四足脊椎动物）出现。

　　对古气候的研究显示泥盆纪时期是温暖的。化石记录说明当时远至北极地区都处于温带气候。第二次物种大灭绝发生在泥盆纪晚期，其原因也是地球气候变冷和海洋退却。

　　在距今约3.65亿年前的泥盆纪后期，历经两个高峰，中间间隔100万年，发生地球史上第二次物种灭绝事件，海洋生物遭到重创。

　　第三次生物大灭绝

　　时间：距今2.5亿年前的二叠纪末期。

第三次生物大灭绝

　　事件：导致超过95%的地球生物灭绝。

　　第三次生物大灭绝又称二叠纪大灭绝。

二叠纪植物群示意图

　　二叠纪简介

　　二叠纪（Permian period）是古生代的最后一个纪，也是重要的成煤期。二叠纪分为早二叠世， 中二叠世和晚二叠世。二叠纪开始于距今约2.95亿年，延至2.5亿年，共经历了4500万年。

　　二叠纪的地壳运动比较活跃，古板块间的相对运动加剧，世界范围内的许多地槽封闭并陆续地形成褶皱山系，古板块间逐渐拼接形成联合古大陆（泛大陆）。陆地面积的进一步扩大，海洋范围缩小，自然地理环境的变化，促进了生物界的重要演化，预示着生物发展史上一个新时期的到来。

　　距今2.5亿年前的二叠纪末期，发生了有史以来最严重的大灭绝事件，估计地球上有96%的物种灭绝，其中90%的海洋生物和70%的陆地脊椎动物灭绝。

　　三叶虫、海蝎以及重要珊瑚类群全部消失。陆栖的单弓类群动物和许多爬行类群也灭绝了。这次大灭绝使得占领海洋近3亿年的主要生物从此衰败并消失，让位于新生物种类，生态系统也获得了一次最彻底的更新，为恐龙类等爬行类动物的进化铺平了道路。

三叶虫化石

　　科学界普遍认为，这一大灭绝是地球历史从古生代向中生代转折的里程碑。其他各次大灭绝所引起的海洋生物种类的下降幅度都不及其1/6，没有使生物演化进程产生如此重大的转折。

二叠纪的生物

　　科学家认为，在二叠纪曾经发生海平面下降和大陆漂移，造成了最严重的物种大灭绝。所有的大陆聚集成了一个联合的古陆，富饶的海岸线急剧减少，大陆架也缩小了，生态系统受到了严重的破坏，很多物种的灭绝是因为失去了生存空间。

　　更严重的是，当浅层的大陆架暴露出来后，原先埋藏在海底的有机质被氧化，这个过程消耗了氧气，释放出二氧化碳。

　　大气中氧的含量减少，对生活在陆地上的动物非常不利。随着气温升高，海平面上升，又使许多陆地生物遭到灭顶之灾， 海洋里也成了缺氧地带。地层中大量沉积的富含有机质的页岩是这场灾难的证明。

　　这次大灭绝是由气候突变、沙漠范围扩大、火山爆发等一系列原因造成。

　　陨石撞击

　　有些科学家认为，陨石或小行星撞击地球导致了二叠纪末期的生物大灭绝。如果这种撞击达到一定程度，便会在全球产生一股毁灭性的冲击波，引起气候的改变和生物的死亡。

　　搜集到的一些证据引起了人们对这种观点的重视。但大多数生物科学家认为这场灭绝是由地球上的自然变化引起的。

　　陨石撞击

　　气候的改变

　　有些科学家认为，气候的变化是形成这场大灾难的主要原因。因为二叠纪末期形成的岩石显示，当时某些地区气候变冷，在地球两极形成了冰盖。

气候的改变使陆上和海上的生物很难适应

　　这些巨大的白色冰盖将阳光发射回太空，会进一步降低全球气温，使陆上和海上的生物很难适应。如果再加上海平面下降和火山爆发，就会成为灭顶之灾。

　　大气成分的改变

　　有些生物学家认为，生活方式比较活跃的动物，如似哺乳类的单弓类动物需要更多的氧气，可能是因为大气成分的改变而灭绝。

　　因为二叠纪末期气温的降低会导致海平面的下降。海床辽阔的煤层区会暴露在外，释放出大量二氧化碳到大气中，大气中的氧气含量相对减少。

　　火山活动火山爆发喷出大量气体和火山尘埃进入大气层。火山灰团不仅会使动物窒息而死，还有可能遮蔽太阳，使全球气温降低。所以，火山活动也可能是二叠纪末期灭绝事件的原因之一。西伯利亚就曾经发现当时火山猛烈爆发所喷出的物质。

　　沙漠的肆虐二叠纪的陆块碰撞接壤而形成了庞大的盘古大陆。来自海上的雨水和雾气再也无法深入内陆地区。二叠纪的某些区域越来越干燥炎热，致使沙漠范围越来越广，无法适应干旱环境的动物就此灭绝。

火山灰团不仅会使动物窒息而死，还有可能遮蔽太阳，使全球气温降低

　　第四次生物大灭绝？

　　时间：距今2亿年前的三叠纪晚期。

　　事件：发生了第四次生物大灭绝，爬行类动物遭遇重创。

第四次生物大灭绝

　　第四次生物大灭绝又称三叠纪大灭绝。

　　三叠纪简介

　　三叠纪（Triassic period）是中生代的第一纪，爬行动物和裸子植物崛起，位于二叠纪（Permian）和侏罗纪（Jurassic）之间。

　　始于距今2.5亿年至2.03亿年，延续了约5000万年。海西运动以后，许多地槽转化为山系，陆地面积扩大，地台区产生了一些内陆盆地。新的古地理条件导致沉积相及生物界的变化。

　　从三叠纪起，陆相沉积在世界各地，尤其在中国及亚洲其它地区都有大量分布。古气候方面，三叠纪初期继承了二叠纪末期干旱的特点；到中、晚期之后，气候向湿热过渡，由此出现了红色岩层含煤沉积、旱生性植物向湿热性植物发展的现象。植物地理区也同时发生了分异。

　　海洋生物的灭绝距今1.95亿年前的三叠纪末期，估计有76%的物种，其中主要是海洋生物灭绝，此次灾难并无特别明显的标志，只发现海平面下降之后又上升，出现大面积缺氧的海水。

三叠纪生物

　　第五次生物大灭绝

　　时间：6500万年前，白垩纪晚期。

　　事件：侏罗纪以来长期统治地球的恐龙灭绝。

第五次生物大灭绝

　　第五次生物大灭绝又称白垩纪大灭绝或恐龙大灭绝。

　　白垩纪简介

　　白垩纪（Cretaceous Period，Cretaceous）是中生代最后的一纪，始于距今1.37亿年，结束于距今6500万年，其间经历了7000万年。无论是无机界还是有机界在白垩纪都经历了重要变革。位于侏罗纪之下、新生界之上。

　　白垩纪是中生代地球表面受淹没程度最大的时期，在此期间北半球广泛沉积了白垩层，1822年比利时学者J.奥马利达鲁瓦将其命名为白垩系。白垩层是一种极细而纯的粉状灰岩，是生物成因的海洋沉积，主要由一种叫做颗石藻的钙质超微化石和浮游有孔虫化石构成。

　　恐龙时代的终结距今6500万年前白垩纪末期，发生地球史上第五次生物大灭绝事件，约75%—80%的物种灭绝。在五次大灭绝中，这次大灭绝事件最为著名，因长达14000万年之久的恐龙时代在此终结， 海洋中的菊石类也一同消失。

　　其最大贡献在于消灭了地球上处于霸主地位的恐龙及其同类，并为哺乳动物及人类的最后登场提供了契机。这次灾难来自于地外空间和火山喷发，在白垩纪末期发生的一次或多次陨星雨造成了全球生态系统的崩溃。

曾在地球上处于霸主地位的恐龙

　　撞击使大量的气体和灰尘进入大气层，以至于阳光不能穿透，全球温度急剧下降，黑云遮蔽地球长达数年（零点几至几个百万年）之久，植物不能从阳光中获得能量，海洋中的藻类和成片的森林逐渐死亡，食物链的基础环节被破坏，大批的动物因饥饿而死，其中就是恐龙。

小行星撞击说

　　小行星撞击说

　　支持小行星撞击说的科学家们推断，这次撞击相当于人类历史上发生过最强烈地震的100万倍，爆炸的能量相当于地球上核武器总量爆炸的1万倍，导致了2.1万立方公里的物质进入大气中。

　　由于大气中大量高密度的尘埃，太阳光不能照射到地球上，导致地球表面温度迅速降低。没有阳光，植物逐渐枯萎死亡；没有植物，植食性的恐龙饥饿而死；没有植食性动物，肉食性的恐龙失去食物来源，在绝望和相互残杀中缓慢消亡。

　　几乎所有的大型陆生动物都未能幸免于难。小型的陆生动物，像一些哺乳动物依靠残余的食物勉强为生，终于熬过了最艰难的时日，等到了古近纪陆生脊椎动物的再次大繁荣。

　　撞击假说的支持者发现了许多有力的证据，来证明他们的观点。最有力的证据来自在K/T（白垩纪和古近纪）地质界线上发现的铱异常和冲击石英。

　　科学家推测，这种高含量的铱元素就是撞击地球的小行星带来的，冲击石英在撞击过程中形成，但同时撞击所形成的撞击坑却未被找到，多数的陨石坑被认为其大小与推测不相符合。

　　小行星撞击说

　　美国人查特吉约提出了一种类似的假说。他认为在白垩纪末期撞击地球的凶手不是一颗小行星或者陨石，而是彗星雨。

　　大量的彗星雨撞击到地球上，形成一个环绕地球一周的撞击带，其中有2块巨大的彗星体成为了恐龙大灭绝的“主犯”：一块形成了墨西哥湾附近的巨大的陨石坑，另外一块撞击到印度大陆上，形成的陨石坑比墨西哥湾附近的陨石坑还大。

人类文明

　　下一次生物大灭绝：会是人类吗？

　　自从人类出现以后，特别是工业革命以后，由于人类只注意到具体生物源的实用价值，对其肆意地加以开发， 而忽视了生物多样性间接和潜在的价值，使地球生命维持系统遭到了人类无情的蚕食。

　　科学家估计， 如果没有人类的干扰，在过去的2亿年中，平均大约每100年有90种脊椎动物灭绝，平均每27年有一个高等植物灭绝。在此背景下，人类的干扰，使鸟类和哺乳类动物灭绝的速度提高了100—1000倍。1600年以来，有记录的高等动物和植物已灭绝724种，而绝大多数物种在人类不知道以前就已经灭绝。

　　经粗略测算，400年间生物生活的环境面积缩小了90%，物种减少了一半，其中由于热带雨林被砍伐对物种损失的影响更为突出。估计从1990—2020年由于砍伐热带森林引起的物种灭绝将使世界上的物种减少5%—15%，即每天减少50—150种。

　　在过去的400年中， 全世界共灭绝哺乳动物58种，大约每7年灭绝一个种，这个速度较正常化石记录高7—70倍；在二十世纪的100年中，全世界共灭绝哺乳动物23种，大约每4年灭绝一个种，这个速度较正常化石记录高13—135倍。

亚马逊热带雨林

　　一组来自国家环保总局的数据：中国被子植物有珍稀濒危种1000种，极危种28种，已灭绝或可能灭绝7种；裸子植物濒危和受威胁63种，极危种14种，灭绝1种；脊椎动物受威胁433种，灭绝和可能灭绝10种。

人类种群数量在过去的35年里已经加倍

　　研究显示，人类种群数量在过去的35年里已经加倍，而同时蝴蝶、甲壳虫以及蜘蛛等无脊椎动物的数量已经减少了45%。

　　生物多样性受到有史以来最为严重的威胁。生存问题已从人类的范畴扩展到地球上相互依存的所有物种，许多人都在思考同一个问题——我们能留给下一代什么？是尽可能丰富的世界，还是一个生物种类日渐贫乏的地球？

　　不少人惊恐地自问：不曾孤独来世的人类，难道注定要孤独地离开？也许可以从150年前一位印第安酋长的话中找到答案——“地球不属于人类，而人类属于地球”。

　　蜜蜂灭绝或引发蝴蝶效应

　　2013年10月31日，安娜莉·内维茨在《分散、适应与回忆》一书中写道，在过去4年里，蜜蜂蜂群出现了一种令人不安的变化。

　　在养蜂人无助的注视之下，这些群居昆虫原本所具有的机器一般的效率退化成为无法解释的混乱。工蜂飞走后再也不会回巢，幼蜂在蜂巢中漫无目的地走动，蜂群的日常劳作无人过问，直到蜂蜜生产完全停止，蜂卵因为得不到照料而死去。自从2007年以来，这种被称为“蜂群崩溃综合征”的现象每年冬天都会使蜂群数量减少大约30%。

蜜蜂灭绝或引发蝴蝶效应

　　如果蜜蜂灭绝，它们的消失将引发物种灭绝的多米诺效应，因为从苹果到花椰菜的各类农作物都依赖蜜蜂为其授粉。

我们是否处在一次大规模灭绝过程的序幕之中？

　　与此同时，全世界的两栖动物物种有超过1/3面临灭绝威胁，据哈佛大学进化生物学家兼自然资源保护论者E·O·威尔逊估计，每年有2.7万种物种从地球上消失。

　　引发思索

　　我们是否处在一次大规模灭绝过程的序幕之中，而这一过程最终将导致地球上数以百万计的动植物物种——包括我们人类自己——的消亡？“第六次灭绝”假设的支持者们认为这个问题的答案是肯定的。