地球上的生命在五次以上的大灭绝中幸存下来了吗？

　　生命的第一次大灾难是随着冰层的蔓延蔓延到整个星球。早期的生命在温暖的温室世界里蓬勃发展，三叶虫、珊瑚、腕足类等生物进化到填满沿海浅滩。但大约在4.45亿年前，由于尚不完全清楚的原因，地球的气候突然陷入了寒冷状态。巨大的冰川将海水冻结成冰，使许多物种居住的充满生命的浅滩干涸，导致其中许多物种灭绝。在接下来的一百万年里，当气候再次转变并变暖时，受灾的栖息地再次被海水淹没，这种快速变化导致在第一次变化中幸存下来的物种再次面临压力。这一双重打击将导致85%的海洋物种消失，并被古生物学家称为我们世界上第一次大灭绝。

　　灭绝是生命的事实。在我们这个星球上进化过的所有物种中，绝大多数已经不复存在。即使生命继续进化并对地球不断变化的环境做出反应，我们所认识的每一个物种最终都会灭亡。有些会留下后代作为生命数十亿年历史的一部分，有些会成为其血统的最后一部分，但最终都会遇到同样的命运。在这种稳定的进化和灭绝的背景下，物种消失的速度比新物种出现的速度要快。

　　“要了解生命的历史，我们需要了解灭绝，”俄克拉荷马大学的古生物学家Selina Cole说。特别是物种的迅速消失，可以从根本上重塑整个生态系统和我们所认为的“生命史”。其中一些联系是显而易见的，比如我们的原哺乳动物亲戚在2.52亿年前几乎灭绝，而爬行动物，包括早期恐龙，在此之后大量繁殖。其他因素即使不那么引人注目，也同样重要。科尔说:“我最喜欢的一个例子是，泥盆纪晚期大规模珊瑚礁系统的灭绝，从沿海的浅水环境中移除了物理珊瑚礁结构，改变了水循环，导致了‘海鲷时代’”，或者说是海星和海胆的尖刺亲戚。当各种形式的生命突然消失时，地球上生命存在的可能性就发生了变化。

　　培养这样一种认识需要古生物学作为一门科学存在的时间。古生物学家在19世纪早期就认识到全球性灾难对进化的影响。然而，直到20世纪后期，化石数据库和计算机的普及才使专家们得以量化化石记录中的奇怪时期，当时大量的生命形式突然消失，被不同的生物所取代——就像在岩石记录中，非鸟类恐龙消失，随后出现了大量新的哺乳动物。1982年，古生物学家杰克·塞普科斯基和大卫·劳普列举了过去5.5亿年间物种灭绝率飙升的5个事件。古生物学家面临的问题是，与最初提出的相比，大灭绝是更多，还是更少。我们现在是否正处于第六次物种大灭绝仍有争议，尽管毫无疑问，从沙漠到深海，人类一直在继续破坏生态系统。但古生物学家怀疑，在我们这个时代之前，可能有更多的大灭绝，确切的数量取决于我们对化石记录的了解，以及我们如何定义一次大灭绝与其他生物危机的区别。

　　五次大灭绝中的第一次发生在大约4.45亿年前，标志着奥陶纪和志留纪的分界线，那时鱼类和陆地植物还相对较新。专家们假设火山爆发迅速改变了全球气候并改变了氧气含量。第二次事件发生在3.59亿到3.72亿年前的泥盆纪。两次灭绝脉冲冲刷了珊瑚礁，并极大地影响了三叶虫等动物，尽管这些变化的原因尚不完全清楚。

　　大约2.52亿年前的二叠纪-三叠纪灭绝事件被认为是最糟糕的。地质学家称之为“西伯利亚圈闭”的火山喷发导致全球迅速变暖、海洋酸化、氧气崩溃和其他影响，导致80%以上的海洋物种和70%以上的陆生脊椎动物灭绝。这一事件摧毁了我们在原哺乳动物中的亲戚，并在三叠纪开始了“爬行动物时代”。当然，在2.01亿年前的三叠纪末期，盘古大陆上类似的火山爆发对爬行动物造成了沉重打击，使恐龙在侏罗纪——公认的第四次大灭绝——变得更加突出。再过一亿三千五百万年，一颗六英里宽的小行星撞击了地球，在几小时到几年的时间里摧毁了地球的生物多样性。这次撞击不仅摧毁了恐龙和整个种群，如飞行翼龙，而且还造成了哺乳动物、鸟类、蜥蜴和其他我们认为是这次事件“幸存者”的种群的严重损失。

　　由于它们的规模和严重程度，五次大灭绝都经受住了时间的考验。古生物学家已经能够探测到质的变化——整个生物群体的消失——也能够计算出变化的细节，比如在一个幸存的群体中有多少物种灭绝了。科尔说:“专家们通常将大规模灭绝定义为地质上迅速发生的事件，导致广泛的物种损失70%或更多，并影响全球多个生态系统的生物。”

　　即便如此，对于什么是大规模灭绝还没有标准的定义。加州大学洛杉矶分校的古生物学家佩德罗·莫纳雷斯说:“在过去的四十多年里，这一直是一个令人困扰的问题。”“五大”事件仍然引人注目，因为它们是影响深远的全球性事件，明显改变了整个地球生物多样性的构成，但如何归类其他生物多样性剧变仍存在争议。

　　随着我们对史前史的理解，大规模灭绝的数量可能会发生变化。不仅化石记录不完整，我们对它的认识也不完整。有些生物似乎灭绝了，但在数百万年后才重新出现，专家称之为拉撒路分类群。这些意想不到的重现，就像1938年科学发现的活腔棘鱼一样，留下了幽灵血统，或者一定存在但尚未被发现的血统。随着专家们对时间框架和数据集的完善，以前被认为的大灭绝可能会分裂为生物多样性危机或其他灾难，而这些灾难并不完全符合“大灭绝”一词所暗示的全球灾难的水平。“泥盆纪晚期大灭绝的部分原因是新物种进化数量的减少，而不仅仅是物种灭绝的增加，”科尔说，这种方式导致一些研究人员不再计算五大事件中的事件。

　　这项任务是通过我们目前可用的工具来探测大规模物种灭绝的信号。“在我看来，在化石记录中肯定有超过五次的大灭绝事件，”Monarrez说。然而，根据化石记录，在世界某一地区出现的大规模灭绝可能是一个局部事件，而在其他地方却看不到。他说:“这些较小的灭绝事件可能集中在某些地区，但不一定会在全球范围内发生。”这被认为是真正的大规模灭绝的标志。

　　对什么是大规模灭绝的不同解释当然也会影响到这些考虑。今年早些时候发表的一项研究表明，在过去的5.41亿年中，有多达16次大灭绝，与火山活动和有时小行星撞击有关。这个数字要高得多，因为对大规模灭绝有一个不同的定义，即已知化石属中有40%以上的物种在短时间内灭绝。但科尔指出，即使在论文中，传统的五大灭绝事件也很突出，其余的是较小的灭绝事件，其特征取决于科学家如何将它们组合在一起。科尔说:“对每次灭绝事件的时间、持续时间和原因的解释，在我们是否将其归类为大规模灭绝方面发挥着作用。”

　　如何定义大灭绝是关于我们是否正处于第六次大灭绝的科学辩论的核心。尽管乳齿象和其他巨型动物在最后一个冰河时代结束时消失，经常被认为是一场已经持续了数千年的灭绝的标志，但我们是否处于这种可怕危机的真正标志，是在无脊椎动物、植物和不那么有魅力的生物身上发现的，这些生物经常逃过我们的注意。2022年对这一主题的回顾发现，无脊椎动物物种消失的数量肯定符合大规模灭绝的特征。以软体动物为例，在过去的500年里，超过7.5%的已知物种已经灭绝。植物也面临着类似的灭绝压力，因为它们往往不是保护的重点，尽管它们是许多生态系统的基础。这些数字是否表明了大规模灭绝肯定会继续争论，但是，研究人员指出，“使我们的世界如此迷人，美丽和功能的生物多样性正在以前所未有的速度消失。”

　　地球上生命的进化不是一个稳步进步或线性调整的故事。小型和灾难性的灭绝都影响了我们所认为的生命之树。莫纳瑞兹说:“尽管这听起来很可怕，但大灭绝在塑造我们星球上的生命历史方面发挥了至关重要的作用。”大灭绝往往使新形式的生命得以出现和繁荣。事实上，Monarrez指出，物种正常灭绝的基准率随着时间的推移而下降。这可能是因为生命自起源以来已经存活了很长时间，以至于新物种变得更有弹性。“大规模灭绝可能增加了许多动物群体的恢复能力，使它们更难以自然灭绝，”莫纳瑞兹说，这令人沮丧地说明了我们在这个时刻给地球的生物多样性施加了多大的压力。今天的危机让我们更有理由去理解灭绝是如何塑造过去的生命的。对史前发生的事情有更多的了解，可能有助于我们做出决定，避免成为第六次全球灾难的原因，或者至少改变我们的角色，从灭绝的触发者转变为生态守护者。