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文明与病毒之间,只隔了一个航班的距离

2016-02-26 11:45 来源:www.xuemo.cn 作者:伊丽莎白•科尔伯特 叶盛 译 浏览:17798945
内容提要:据估计,在每24小时的时间里,仅仅通过船舶压舱水这种方式,就有1万个不同的物种被转移到了世界上别的地方。

 

文明与病毒之间,只隔了一个航班的距离

 

[] 伊丽莎白·科尔伯特

叶盛 

 

与声学工程师谈论的“背景噪声”类似,生物学家提出了“背景灭绝”。在正常时期——这里的“时期”指的是地质学上的一整个地质时期——物种灭绝的发生频率很低,甚至比物种形成的频率还低,我们称之为背景灭绝速率。在不同类型的生物中,这一速率是不同的;通常所用的表达方式是每百万物种年中的物种灭绝数量。计算背景灭绝速率是一件要在实验室中完成的科研工作,包括梳理整个数据库中的化石。目前研究得最为彻底的一类动物可能要算是哺乳动物了,其背景灭绝速率估计约为每百万物种年0.25种。也就是说,以今天地球上生存的约5500种哺乳动物来计算,按照背景灭绝速率,你可以期待每700年看到一个哺乳类物种消失——再次强调,这是非常粗略的估计。

物种大灭绝则截然不同。有别于背景的嗡嗡声,大灭绝会是一声巨响,是灭绝速率图上的一个尖峰。……研究二叠纪末期大灭绝的古生物学家迈克尔·本顿使用了生命演化树的比喻:

“在物种大灭绝期间,演化树上的大量树枝被截断,就像是有一个手持巨斧的神经病发动了疯狂攻击。”

根据海洋生物化石记录确定的五次物种大灭绝,造成了物种多样性在科的层面上急剧下降。即便某一科中只有一个物种挨过了大灭绝,这个科也可算作幸存者。由此可以想象,在物种层面的损失规模更加巨大。

……

对于物种消失的原因,有着各式各样似乎完全不相干的解释。但是,只要对这类事件进行足够深入的追踪,你就会不可避免地找到那个共同的根源——“一个像野草一样的物种”。

……

如果不是被人类装到轮船和飞机上,一只携带病毒的蛙不可能从非洲前往澳洲或从北美洲前往欧洲。这种在今天看来毫不稀奇的跨大陆物种重组,在35亿年的生命史上可能是前所未有的。

……

如果没有人类的帮助,长途旅行对于大多数物种而言是困难的,甚至几乎是不可能的。这个事实对于达尔文而言是个中心法则。在他的理论中,带有变异的遗传要求每一个物种是从同一个地点起源的。而要从那个起源地扩散开来,生物或滑、或游、或跑、或爬或随风散播种子。达尔文认为,只要经过足够长的时间,即便是一种固着的生物,比如真菌,也可以扩散到很广泛的地域。

然而,正是扩散过程本身的局限性带来了有趣的结果,于是有了生命的丰富多彩,也导致了在多样化之中显露出来的模式。例如海洋所造成的壁垒就解释了为什么南美洲、非洲和澳洲的大片土地,虽然据达尔文所说有着“完全类似”的气候和地形,却被完全不类似的动植物群系占据着。每块大陆上的生物是分别演化的,这让物理隔绝转化成为生物学上的悬殊差异。

与之类似,陆地所造就的壁垒解释了为什么东太平洋的鱼类不同于西加勒比海的鱼类,虽然这两者如达尔文所说“中间只隔着狭窄但无法穿越的巴拿马地峡”。在更为局部的层面上,高山或大河某一侧发现的物种往往与另一侧发现的亲缘物种不同。例如,达尔文就曾指出:“在麦哲伦海峡附近的平原栖息着一种羊驼,而北部的拉普拉塔平原则栖息着同一个属的另一种羊驼。但这里没有像在非洲和澳洲所发现的那些真正的鸵鸟或鸸鹋。”

达尔文对于扩散局限性的思考还包括另一个方面,更为难以解释。如同他亲眼所见的那样,像加拉帕戈斯群岛这样位于远海的火山岛上也同样充满了各种生命形式。实际上,岛屿居住着许多世界上最不可思议的生物。如果达尔文的进化论是正确的,那么这些生物必然是此地最早定居者的后代。

但最早的定居者又是怎么到达这里的呢?就加拉帕戈斯的情况而言,800公里的开放水域阻隔在这些群岛与南美洲的海岸之间。达尔文对于这个问题感到极其头痛,他花费了一年时间想要在肯特郡的自家花园里重现漂洋过海的条件。他收集了一些种子并把它们泡在盐水缸中。每过几天,他就取出几颗种子种到地里。事实证明,这是个耗费时间的项目,他在给一位朋友的信中道出了原因:“我发现这些水必须每过几天就换一遍,否则就会臭不可闻。”不过结果在他看来是有希望的:虽然这些种子“产生了多得令人惊讶的黏液”,但浸泡时间在4周之内的种子仍然可以发芽,而水芹的种子则能坚持6周。如果洋流的速度是每小时1.6公里的话,那么6周之后一颗种子就能被带到1500公里之外的地方。

动物呢?在这个问题上达尔文所采用的方法就更具有巴罗克风格了。他切下了一对鸭掌,悬吊在一只装满了蜗牛幼虫的水箱中。让这对鸭掌泡了一段时间之后,他在这么久的时间里,他估算,一只鸭子带着脚掌上附着的蜗牛幼虫,可以飞跃1000多公里远的距离。他还观察到,许多遥远的岛屿上除了会飞的蝙蝠之外没有其他原生的哺乳动物,这当然不会仅仅只是巧合。

这个达尔文自己称为“地理分布”的概念有着深远的影响,其中一些影响甚至直到他死后几十年才被人们认识到。在19世纪末期,古生物学家们开始分类整理在不同大陆上采集的化石之间所展示出来的古怪的一致性。举例来说,中龙(Mesosaurus)是一种体型较瘦、牙齿暴凸的爬行动物,主要生活在二叠纪。它的化石在非洲和隔洋相望的南美洲都有发现。舌羊齿(Glossopteris)是一种舌状蕨类植物,同样来自二叠纪,其化石在非洲、南美洲和澳洲都能找到。由于很难想象一只巨大的爬行动物要如何跨越大西洋,人们就引入了延伸近万公里的巨大陆桥来帮助解释。没有人知道这些横跨大洋的陆桥是如何消失的,又去了哪里。按理来说,它们应该是沉入了海浪之下。在20世纪初,德国气象学家阿尔弗雷德·魏格纳有了一个更好的主意。

“这些大陆肯定曾经移动过。”他写道,“南美洲曾经位于非洲的旁边,两者形成了一整块陆地……自那以后的数百万年间,这两部分越分越远,就好像是裂开的浮冰漂在水上一样。”魏格纳一度提出一个假说:所有今天的大陆曾经合在一起,形成了一块巨大的超级大陆,称为泛古陆。魏格纳关于“大陆漂移”的理论在他有生之年饱受嘲讽,但是最终却通过板块构造的发现在很大程度上得以证实了。

人类世的惊人特征之一就是它在地理分布原理下所造就的乱象。如果说高速公路、无树木地带以及大豆种植园制造了前所未有的孤岛,那么全球贸易和世界旅行又带来了相反的后果:它们否定了最遥远岛屿的遥远性。重新混合全世界动植物群系的过程,早已伴随着早期人类迁移的路途缓缓开始了,而近几十年来则逐渐加速,甚至令世界上某些地区的入侵植物超过了本地植物。据估计,在每24小时的时间里,仅仅通过船舶压舱水这种方式,就有1万个不同的物种被转移到了世界上别的地方。就这样,单是一艘超级油轮,甚至只是一位飞机乘客,就能毁掉数百万年的地理隔绝。麦吉尔大学一位研究物种入侵的专家安东尼·里恰尔迪把当前全世界动植物群系的重新洗牌称为“物种大入侵事件”。他曾经写道:这在我们星球的历史上“前所未有”。

摘自《大灭绝时代》

 

 

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