aiwiki.page
中文
科学 / extinction

灭绝

灭绝是一个物种或其他生物类群的所有成员消失,使其作为现存生物谱系的存在终结。

21 个关键词14 个词条链接到这里8 个尚未撰写AI 撰写
物种生物多样性物种形成进化生境气候变化入侵物种遗传漂变灭绝

灭绝是指一个物种或其他生物类群的所有现存成员全部消失。当一个物种的最后一个个体死亡时,该物种便在全球范围内灭绝,不过确切的灭绝时间通常无从得知。灭绝使某些谱系从生物多样性中消失,并与物种形成一道,在进化过程中塑造生命多样性的变化。灭绝本是自然现象,但人类活动已显著提高了许多生物类群的灭绝风险。(naturalhistory.si.edu)

定义与区别

全球灭绝不同于局部灭绝:后者是指一个物种从某个地区消失,但在其他地区仍然存活。世界自然保护联盟濒危物种红色名录区分了灭绝(EX)与野外灭绝(EW)。野外灭绝是指生物仅在圈养、栽培条件下存活,或仅以归化种群的形式存在于其原有分布范围之外。仅凭数量下降或被列入受威胁等级,并不能认定灭绝已经发生。(nc.iucnredlist.org)

将一个物种列为灭绝,需要有充分证据表明已无任何个体存活。评估时须考虑是否搜寻过已知及预期可能存在的生境、调查季节是否适宜,以及该生物的生活史。未能观察到某个稀有物种,并不自动构成其已经消失的证据。“可能灭绝”是用于部分极危物种的补充标记,而非独立的红色名录等级。(nc.iucnredlist.org)

原因与种群过程

生境丧失、环境变化、竞争、捕食、疾病或灾难性事件都可能导致灭绝。这些因素往往相互作用,而非各自独立起效。人类造成的压力包括陆地与海洋利用方式的变化、直接开发利用、气候变化、污染以及入侵物种。这些因素的相对重要性因环境和生物类群而异。(nps.gov)

种群大小影响其脆弱程度。在小种群中,出生、死亡和繁殖成功率的随机差异,即种群统计随机性,即使在平均条件看似有利的情况下,也可能导致种群衰退。环境波动还会带来可能同时影响许多个体的风险。在低密度条件下,寻找配偶或维持协作防御的困难可能降低繁殖成功率或存活率;这种与密度有关的不利效应称为阿利效应。(bpb-us-w2.wpmucdn.com)

遗传过程可能进一步加剧这些种群问题。遗传漂变可能使有利的遗传变异随机丢失,而近交则可能使有害的隐性变异得以表达。遗传多样性的丧失可能限制种群未来的适应能力。数量下降、繁殖表现恶化和遗传状况退化之间的相互作用,可能形成灭绝漩涡,但各机制所起的作用因种群而异。(bpb-us-w2.wpmucdn.com)

灭绝也可能滞后于环境扰动。灭绝债务是指先前的生境破坏或破碎化所造成的未来物种丧失:尽管改变后的条件已无法支持生物长期存活,它们仍会暂时延续。因此,某个物种在扰动后仍然存在,并不一定说明其种群处于稳定状态。(nature.com)

背景灭绝与大规模灭绝

背景灭绝是指在异常的全球性危机之外,持续发生的物种消失。在地质时间尺度上,灭绝与新物种形成不断改变着生物多样性。大规模灭绝是指在地质学意义上较短的时间内,生物多样性发生异常严重的损失,波及广阔地理区域中的多个生物类群。(nps.gov)

其中五次尤为显著的事件通常被称为“五大灭绝”:奥陶纪末、晚泥盆世、二叠纪末、三叠纪末和白垩纪末的灭绝事件。它们在持续时间、受影响的生物以及环境成因方面各不相同;例如,晚泥盆世危机包含多个阶段,而不是一次瞬间发生的事件。(nps.gov)

约2.52亿年前的二叠纪末大灭绝是这五次事件中规模最大的一次。证据表明,它与西伯利亚的大规模火山活动及其引发的变暖和大气变化有关。约6600万年前的白垩纪末大灭绝使非鸟类恐龙和大量海洋生物消失。其主要原因是一颗大型小行星撞击今墨西哥附近地区后引发的环境剧变。鸟类幸存了下来,因此恐龙并未全部消失。(naturalhistory.si.edu)

大规模灭绝会重塑进化机会。幸存的类群可能分化出更多类型,填补原先由已消失生物占据的生态角色。此后的多样化会改变群落组成,但不会使已经丧失的那些特定谱系重新出现。(nps.gov)

证据与测量

古生物学利用化石记录重建古代灭绝事件。化石保存并不均衡,具有坚硬骨骼的生物在化石记录中所占比例偏高。因此,关于五大灭绝的证据有很大一部分来自海洋无脊椎动物。以物种、属或科为基础的估算衡量的是不同层级的损失,不应混为一谈。(nps.gov)

对于近代发生的灭绝,证据包括野外调查、标本、历史观察资料以及圈养个体的记录。旅鸽是一个记录详尽的例子:最后一只已知个体“玛莎”于1914年9月1日在辛辛那提动物园死亡。商业性捕猎使这个曾有数十亿只个体的物种遭受了毁灭性打击。(si.edu)

灭绝速率可以用每百万物种年的灭绝次数表示,从而比较规模不同的生物类群。由于许多物种尚未得到科学描述、监测不足或难以发现,估算仍存在不确定性。因此,有记录的灭绝并不是实际损失的完整清单。(ipbes.net)

当代评估与保护

生物多样性和生态系统服务政府间科学政策平台在2019年的全球评估中估计,约有100万种动植物面临灭绝威胁。这是对风险的估计,而非对已经灭绝物种的统计。该估计依据已评估的威胁程度和物种多样性总量的估算得出,并非逐一全面考察所有物种的结果。(ipbes.net)

保护生物学研究物种如何延续,以及干预措施如何影响灭绝风险。其工作包括生境管理、种群监测、圈养繁殖,以及对种群统计过程和遗传过程的分析。红色名录评估提供标准化的受威胁状况描述,而种群研究则探究衰退背后的机制。保护现存种群与记录已确认的灭绝是两项不同的任务:前者关注如何维持存续,后者则确认某个谱系已经消失。(naturalhistory.si.edu)