北大西洋洋流停止流動，幾天之內，南北極冰山融化，大量淡水注入海洋，罕見的飄雪出現在印度，雹災重創日本東京，龍卷風橫掃美國洛杉磯，大水排山倒海般地沖入紐約市……這是美國電影《后天》以溫室效應造成全球氣候劇變，帶來嚴重的自然災難為主題，為人類勾畫出的一個地球末日的場面。

需要指出的是，盡管它是一部科幻電影，但其內容卻絕非憑空杜撰。根據古生物學家的研究，這樣的場面確實在地球的歷史上曾經發生過，而且至少有5次之多，被稱作大絕滅。什么是大絕滅?這里就讓我們一起回顧地球歷史中那一段段蒼涼歲月，看看電影中的畫面是如何在歷史上一一顯現的。

英文“Extinction”一詞的意思是滅絕、消失，不過在中文的生物學詞典中，它卻對應著一個有點古怪的術語———“絕滅”，意思與滅絕相同，字面上卻調了一個個兒。

在漫長的演化過程中，長期的穩定期與短期的劇變期相互交替。絕滅以不同的規模出現。在穩定期內，平均新生率遠遠大于平均滅絕率，總的平均滅絕率總是維持在一個低水平上，這種低水平絕滅被稱作背景絕滅(backgroundextinction);與此相對應，在劇變期，許多生物門類在短期內大量滅絕，生物演化進程突然中斷，使滅絕率突然升高，而新生率則降得很低，這種大規模的絕滅叫作集群絕滅或大絕滅、類群絕滅(massextinction)。

目前，地球上被人類記錄過的物種大約有175萬個，實際上存在的物種可能達500萬到1億個，然而，根據古生物學家的研究，地球上曾經存活過40億種動、植物，可見在演化過程中，絕大多數物種出局了。

地球上生命的起源至少可以追溯到35億年前，但在很長一段時間里，地球上的生命形式都只有微生物和細菌。這一現象一直維持到距今約5.3億年前的寒武紀早期。在寒武紀，生物演化史上發生了一個大事件，多細胞動物突發性地在海洋中出現，而且迅速發展出形體多樣、構造復雜的類型，古生物學家們將之稱為“寒武紀大爆發”。

這就像一次進化試驗，生命進行了各種嘗試，出現了多個動物門類，包括三葉蟲、腕足動物、軟體動物、脊索動物等，具有特殊意義的是，科學家還在這一時期的化石中找到了最為原始的脊椎動物———“海口魚”和“昆明魚”。

不過隨著“試驗”的結束，失敗品被大自然淘汰，幸存者也依舊要養精蓄銳以應對下一次“試驗”。據統計，自寒武紀以來，明顯的生物絕滅事件發生了15次。其中重大集群絕滅有5次，分別發生在奧陶紀—志留紀之交、晚泥盆世弗拉斯期—法門期之交、二疊紀—三疊紀之交、三疊紀—侏羅紀之交和白堊紀—第三紀之交。

地球歷史上出現的5次大絕滅

奧陶紀-志留紀之交的生物大絕滅(4.39億年前)這一時期大多數生物的機體是軟體組織，形成化石的幾率很小，只有那些具有殼或硬組織的動物才留下了比較多的線索，因而我們無法弄清楚當時到底發生了什么以及都有哪些物種受到了影響。據估計，大約有100個科的生物滅絕了，在屬種級別上絕滅率更高，如腕足類屬的滅絕率為60%%，種的滅絕率可達85%%。三葉蟲類在這次絕滅中元氣大傷，此后再也無法恢復前期的繁榮。此次滅絕事件對低緯度熱帶地區生物的影響較大，而對高緯度地區和深水區生物的影響相對較小，是地球史上第三大的物種滅絕事件。

古生物學家認為這次物種滅絕是由全球氣候變冷造成的。大片的冰川使洋流和大氣環流變冷，整個地球的溫度下降，冰川鎖住了水，海平面也降低了，原本充滿生機的沿海生物圈被破壞，從而導致了物種大規模滅絕。

晚泥盆紀弗拉斯期———法門期之交的生物大絕滅(3.67億年前)雖說科學家可以確定在泥盆紀后期發生了大絕滅，但究竟持續了多長時間我們卻并不清楚，可能持續了50萬年，也可能是150萬年。而且我們也不清楚到底是發生了一個大絕滅還是幾個連續的稍小的絕滅，專家對當時的幾個重要的事實也還沒有達成共識。

經過這次絕滅，70%%的物種消失了。海洋中的物種比淡水中的物種受到的影響更大，珊瑚、腕足動物、菊石、海百合等許多無脊椎動物損失慘重。而在陸地上，正在不斷衍生出新種的植物以及剛剛出現的兩棲動物所受到的影響卻小得多。

對于這次絕滅的起因我們知之甚少，從暖水海洋中物種不成比例的消失來看，當時應該是發生了氣候變化，全球變冷可能是一個重要的因素，同時還有跡象顯示當時比較淺的水域里的氧氣含量也下降了。

二疊紀-三疊紀之交的生物大絕滅(2.5億年前)到了二疊紀，地球上一派欣欣向榮的景象，海百合、菊石、珊瑚還有魚類在海洋中異常繁榮，兩棲動物以及爬行動物進一步深入內陸活動，這段相對穩定的時期持續了大概1億年。到了二疊紀末期，大約在2.45億年前，地球歷史上最大的一次集群絕滅事件發生了。據統計，這次滅絕事件導致生物科數減少了52%%，物種數減少了90%%以上，受影響最大的是海洋生物，特別是底棲生物和窄鹽性生物。96%%的海洋物種滅絕了，其中就有三葉蟲綱。在陸地上超過3/4的脊椎動物消失了，蜥蜴類、兩棲類、獸孔目爬行類也急劇衰落。

對此，科學家們提出了多種解釋：海平面的波動、海洋中鹽度的變化、火山活動。而最重要的影響因素似乎還是氣候變化。

三疊紀-侏羅紀之交的生物大絕滅(2.08億年前)不少科學家認為這次絕滅的程度相對來說比較小。一些研究顯示，這次災難造成了60個科的海洋生物滅絕，科的滅絕率大約是1/4。還有研究認為，在三疊紀末期至少有兩次絕滅時期，相隔1200-1700萬年。但不論是單一的大絕滅還是幾個連續的稍小的絕滅，在這一時期里，牙形石類全部滅絕，菊石、海綿動物、頭足類動物、腕足動物、昆蟲以及陸生脊椎動物中的多個門類都走到了進化的終點。雖然這次大絕滅的損失相對較小，但它卻騰出了許多“生態位”，為很多新的物種的產生提供了有利的條件，恐龍就是從這個時候開始了它們統治大地的征程。

也許是因為這次大絕滅所引起的關注較少，我們對它的起因也很不清楚，不過氣候變化似乎仍然是一個重要的因素，特別是降雨的增加。

白堊紀-第三紀之交的生物大絕滅(6500萬年前)此次絕滅是地球歷史上第二大的集群絕滅事件，而恐龍時代在此終結更使它成為最廣為人知的大絕滅。據統計，在白堊紀末，生物圈有2868個屬，到了第三紀初就只剩下1502個屬，滅絕率達52%%，種的滅絕率達85%%，受影響最大的是陸地上的恐龍和海洋生物界的浮游生物，也包括一些海洋底棲生物類別。其滅絕率為：淡水生物達97%%、海洋浮游微生物為58%%、海洋底棲生物為51%%、海洋游泳生物為30%%。除了恐龍滅絕之外，曾在前4次大絕滅中都得以幸存的菊石最終還是滅絕了。而由于某種原因，某些物種卻基本沒有受到影響，鱷魚、海龜、蜥蜴、哺乳動物以及鳥類都順利渡過這場危難。恐龍及其同類的消失為哺乳動物及人類的登場提供了契機。

也許是因為這次絕滅具有太大的吸引力，科學家對它的研究也最為透徹。專家分別從火山噴發、氣候變化、環境污染和宇宙射線角度進行了分析，而目前國外科學界普遍接受的一種解釋是，這次大絕滅是一顆巨大的小行星或彗星墜落到地球上引起地球生態系統劇烈變化的直接結果。

絕滅是各種災害共同影響的結果

科學家一直在研究絕滅的起因和規律，并提出了多種解釋，比如隕星撞擊、宇宙射線變強、火山噴發、氣候變化、大氣成分變化、海洋鹽度變化、地磁變化等。這些觀點雖然聽起來各不相關，但大致可以分成兩部分，也就是來自地球內和地球外的影響。

我們已經知道，像火山噴發、海洋污染、溫室效益等環境變化可以導致生物的滅絕，而如果其中一個或幾個因素的大量累積就可能造成嚴重的生態災難。從上述對各次大絕滅的原因分析來看，氣候及環境的劇烈變化恐怕才是最直接的原因，惡劣的環境使大量生物無法適應。像生存適應、優勝劣汰等一些在正常進化(包括正常絕滅在內)過程中被認為是很重要的因素，在大絕滅時卻可能根本不起作用。能否渡過大絕滅在很大程度上取決于其對周圍事物的防護屏蔽能力、生殖、遺傳方式以及某些生理特征等。這也解釋了為什么有些生物會整個類別就此消失，而有些生物卻基本沒有受到影響。這里，達爾文的連續地、漸變地自然選擇理論不再適用，取而代之的是跳躍式的大突變的進化。

對于恐龍的滅亡，目前，有不少科學家認為與落到墨西哥尤卡坦半島的一顆隕星有關。天外來客的造訪引起了火山噴發，地球被大量火山灰籠罩，氣候條件惡化，生態系統被破壞致使大批動植物死亡。今年5月份，科學家還發現澳大利亞西北部海岸附近的水下可能藏著一個直徑約200公里的隕石坑遺址。他們推測，2.5億年前那次規模最大的物種絕滅可能也和隕星撞擊地球有關。

天文因素的研究為解釋大絕滅的周期性等特點提供了線索。在銀河系所在平面集中著大量的恒星和星際塵埃，是銀河系的引力異常區之一。有一種觀點認為，當太陽系穿過該平面時，由于引力異常，磁場、宇宙射線、星際塵埃等都可能出現異常情況。引力異常可以導致小行星或彗星偏離原來軌道造成撞擊事件。同時這些物理量的異常還可以引起地球系統物理性質的長期改變，從而導致環境變化。另一個假說是假設太陽系是一個雙星系統，可能存在一顆褐矮星或未知行星，它其實是太陽的伴星，大概每隔2600萬年到達近日點，從而使奧爾特云的平衡狀態被破壞，使部分彗星飛向太陽系內部。因為這個假設的結果是使地球上生命大量死亡，科學家們把這顆伴星稱作Nemesis，也就是希臘神話中的“復仇女神”。去年，美國宇航局還向太空發射了一顆新型紅外線天文望遠鏡，以尋找這顆“災星”。

分別來看，地內、地外的影響都能造成嚴重的生物絕滅事件，而當兩者同時發生作用時，后果無疑將更加嚴重。比如地球本身板塊活動就異常活躍，多個火山大規模噴發，地震頻繁發生，而此時再有隕星撞擊則無異于雪上加霜，撞擊將使地球地質構造進一步改變，生態系統也進一步惡化。

環境惡化使地球再次面臨危機

為什么人類要花那么大精力來研究絕滅問題呢?除了科學家打破沙鍋問到底的習慣外，更主要的原因是希望能通過研究歷史來預測未來。

有生就有死，每一個物種都要經歷一個起源、進化、滅絕的過程，但物種大量同時滅絕就令人費解了，特別是如果物種在不該滅絕的時候滅絕，當然有理由引起人們的高度重視。因為如果目前地球上的生命真的再次處于災難的邊緣，那原因只有一個———人類的活動。

今年1月8日出版的《自然》雜志和3月18日出版的《科學》雜志先后成為公眾關注的焦點，因為他們都觸及了一個敏感的話題———我們可能正在經歷第6次大絕滅。雖然比起前幾次大絕滅，現在的情況還沒有那么嚴重，但或許這只是個時間問題。

科學家們在對占地球表面面積20%%的全球6個生物物種最豐富的地區進行了為期兩年的研究后認為：由于全球氣候變暖，在未來50年中，地球陸地上1/4的動物和植物將遭到滅頂之災。由于溫室效應在短期內難以逆轉，在將要滅絕的物種中，1/10物種的滅絕將是不可逆轉的。根據一份1995年的報告，20世紀物種的滅絕速度是化石記錄顯示的平均滅絕速度的100到1000倍。

多項研究報告都指出，氣候變化是目前導致物種滅絕的重要原因。為了控制溫室效應，世界各國曾在1997年12月擬就了《京都議定書》。然而，由于擔心拖累本國經濟，排放份額占17%的俄羅斯遲遲不愿簽字，排放份額占36%、世界最大的污染制造者美國也在2001年宣布退出，小布什甚至還幻想科學家做出溫室氣體并沒有影響到全球氣候的論斷。減少溫室氣體排放成了不可完成的任務。

這不禁令人又想起了美國印第安酋長的那段名言：“人類屬于大地，而大地不屬于人類。世界上的萬物都是相互關聯的，就像血液把我們身體的各個部分聯結在一起一樣。生命之網并非人類所編織，人類不過是這個網絡中的一根線、一個結。但人類所做的一切最終將影響到這個網絡，也影響到人類本身，因為降臨到大地上的一切，最終都會降臨到大地的兒女們身上。

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恐龍究竟是如何滅絕的?

大約在距今2.3億年前的三疊紀，恐龍首次出現在地球上。三疊紀末的大絕滅使恐龍逐漸成為生物界的主導。但這個主宰地球1.6億年之久的龐大動物類群卻在距今約6500萬年前的白堊紀-第三紀交界時期突然覆滅了。為什么正處于極度繁盛狀態的恐龍會在很短的時間里滅絕?好奇心促使中外學者做了大量的研究。

科學家發現，在白堊紀末期地層的黏土層中微量元素銥的含量比其他時期陡然增加了30-160多倍，而銥元素在地殼中屬罕見元素但卻廣泛存在于小行星之中。因而當前最為流行和最有影響的觀點是：6500萬年前，隕星撞擊地球，產生的塵埃遮天蔽日，引發氣候劇變，植物大量死去，恐龍因食物匱乏而遭致滅頂之災。

人們曾經以為墨西哥尤卡坦半島上直徑超過180公里的“奇科蘇盧布”隕石坑就是這次撞擊的明證。不過研究人員今年細查了從隕石坑正中部位鉆孔取出的核心物質后卻發現，它的年代距白堊紀的結束至少還有30萬年，如果這一結論無誤，科學家們就不得不去尋找更合適的隕石坑。

對恐龍滅絕之謎的解釋與說法其實還有很多，公開發表的就有一百多種。

1.“氧氣陡降論”。6500萬年前地球氣候陡然變化，氣溫大幅下降，造成大氣含氧量下降，令恐龍無法生存。問題是：如果如此，那當時氧氣含量是如何陡降的呢?

2.“氣溫下降論”。恐龍是冷血動物，身上沒有毛或保暖器官，無法適應地球氣溫的下降，都被凍死了。不過，為什么蛙類、鱷魚以及其它許多對氣溫同樣很敏感的動物都得以幸存，惟獨恐龍就不能呢?

3.“性別失調論”。由于天氣寒冷，恐龍媽媽孵出的大多是雄性小恐龍，這使恐龍世界雌雄比例嚴重失調，隨著雌性恐龍的逐漸減少，恐龍家族也就走向了滅亡。可是海龜的性別也受溫度調控，為什么氣候劇變卻對它們表現出偏愛呢?

4.“酸雨論”。白堊紀末期可能下過強烈的酸雨，使土壤中包括鍶在內的微量元素被溶解，恐龍通過飲水和食物直接或間接地攝入鍶，出現急性或慢性中毒，最后一批批死掉了。但很難想象地球曾經歷過如此嚴重的環境污染。

5.“中毒論”。地球上曾經有一段被子植物時期，這些植物含有毒素，恐龍吃它們吃得太多了，體內毒素聚集過多，都被毒死了。但費解的是，植物不可能一下子毒死散布在各地的所有恐龍。盡管化石中有些恐龍的脖子向后拉出看似中毒的反應，但那其實可能是死后身體干燥收縮的緣故。

6.“種族老化論和哺乳類競爭論”。恐龍年代末期出現了最初的哺乳類動物，這些動物屬嚙齒類，可能以恐龍蛋為食。這種小動物缺乏天敵，越來越多，最終吃光了恐龍蛋。可事實上哺乳類早就和恐龍并存著，沒有理由到白堊紀末才突然把恐龍蛋吃光。

7.“臭氧層破壞論”。恐龍的屁中臭氣只占所泄之氣的1%%，而無臭味的氮、二氧化碳、氫、甲烷則占了很大比重，部分重達80至100噸的恐龍，每天要吃130至260公斤食物。恐龍不斷放屁，甲烷最終破壞了臭氧層，從而導致恐龍絕種。不過，如果甲烷是這樣逐步累積的，那么環境的惡化也應該是逐步的，不太可能突然出現大絕滅。

8.大規模的海底火山爆發影響了海水的熱平衡，進而使陸地氣候發生變化，影響了需要大量食物的恐龍等動物的生存。這其實是“氣候變化論”的另一種版本。

9.“地球膨脹論”。地殼的強烈運動引起地球質量向外擴散、體積增大。恐龍等一大批生物因不適應地球表面引力場的減少而滅絕。缺乏說服力的地方是，引力的變化并不是在短期內出現的，恐龍等生物在進化過程中，應該具有相適應的機制。

10.“地磁移動論”。在過去的時代，地球磁極的極圈曾多次發生移動，而每一次移動都導致自然環境的巨大變化，如洪水、海嘯、物種滅絕等，最嚴重的可能導致過文明的徹底終結，所以身體龐大的恐龍逃不過此劫也是情理之中的事。

11.“疾病論”。在恐龍發展到最鼎盛的時候，一場類似于人類目前面臨的艾滋病一樣的神秘病毒或者瘟疫，突然席卷了整個地球，使稱霸地球長達1.6億年的物種徹底滅絕。

12.“超新星爆發論”。前蘇聯天文學家什克洛夫斯基認為，是太陽附近的超新星爆發使恐龍滅絕，超新星爆發時，強宇宙線的照射對生物是致命的。

其他還有“蛋殼變厚說”、“海洋收縮說”、“海底沼氣噴發說”等等。但是這些推論單獨來看似乎都難以解釋恐龍和其它動物的突然消失。目前有不少科學家認為，恐龍和同時期其它一些物種的滅絕，很可能是多種因素綜合作用的結果。比如說，在比白堊紀-第三紀交界時期更早的時期，地球上火山噴發活動就開始活躍，地球氣候變暖，給生態系統帶來壓力。白堊紀-第三紀交界時期地球所受的外來天體撞擊，與火山噴發活動一起，給了恐龍以致命的最后一擊。