地史时期生物大灭绝及其对当代生物多样性的启示术.PDF

2014年第49卷第10期 生物学通报 地史时期生物大灭绝及其对当代生物多样性的启示术 宗 普1,2薛进庄2一 (1中国地质科学院地质研究所北京 1000372北京大学地球与空间科学学院 北京 100871) 摘要 地史时期生物多样性的演变模式呈现总体递增的趋势，但期间发生过多次灭绝事 件．使得生物多样性有不同程度的丧失。目前公认的是动物界在显生宙经历了5次较为显著的 大灭绝。但没有证据表明，全球变冷或变暖必然会导致生物大灭绝。地史时期的生物大辐射多 发生于全球暖期(温室)。对于灭绝是否存在周期性，目前仍有不同意见。人类活动的加剧和地 球环境的演变2个方面因素的交织作用，使当代生物多样性受到威胁，但对比地史时期的资料 及模型预测表明。目前并未进入“第6次大灭绝”。 关键词 生物多样性 大灭绝 复苏及辐射人类活动 中国图书分类号：Q911．1文献标识码：A 生物多样性是指地球上陆地、海洋和其他水生 1 地史时期生物多样性演变的总体样式 生态系统中的植物、动物和微生物种类所构成的生 地质历史时期的生物多样性一般用已知时间 态综合体，以及这些物种内部、物种之间关系和生 间隔内生活过的类别数量(例如科、属、种等)衡 态系统的多样性，包括遗传多样性、物种多样性、生 量。总体上，地质历史时期的生物种类是递增的， 态系统多样性和景观多样性4个层次…。地球具有 但期间发生过多次灭绝事件．使得生物种类有不 c。]基 46亿年的演化历史。在这漫长的历史中。地球表面 同程度的减少(即生物多样性损失)。据Benton 生活过形形色色的生物，它们中的大部分已经灭 于化石数据库的研究，在埃迪卡拉纪至早寒武世， 绝。一部分以化石形式保存在不同地质时期的地层 全球的生物快速递增至280科，在晚寒武世递减 中。现今地球上的物种都是一些原始的单细胞生物 为120科；奥陶纪时增加至大约450科。在古生代 经历漫长演化的结果．而保存在地层中的化石．是 期间生物种类在450～600科之间(最小估计值)； 记录这一生命演化历程的唯一载体。 早三叠世减少为420科；其后快速增加，至白垩纪 最早的生命记录是发现于澳大利亚距今 晚期的1260科、更新世和全新世的2150科(图 35亿年地层中的原核生物化石[21。自距今35亿年1A)。生物多样性的最大估计值在晚二叠世约为 至5．4亿年漫长的地质时期(通常被称为前寒武 650科，晚白垩世达1350科．至更新世和全新世 纪)，生命形式比较简单，主要为一些单细胞生物 达2400科。最小值和最大值之间的差异主要是 和多细胞的藻类，缺乏可靠的宏观动物、植物化 受生物化石的分类、保存等因素的影响。以陆生植 石。在距今5．4亿年的寒武纪，多细胞的后生动物 物、昆虫和陆生脊椎动物为代表的陆生生物在志 开始爆发式地发展，在很短的地质时期内，出现了 留纪开始快速递增，至现代达到最高的多样性水 地球上几乎所有现存生物门类的祖先类型．即著 平(图1B)。海洋生物的多样性演化显示略微不同 名的“寒武纪大爆发”。自距今4．7亿年的中奥陶 的样式。在埃迪卡拉纪至早寒武世，海洋生物科的 世，植物开始登上陆地并繁衍发展[3]。在生物的演 数目达到一个峰值，在整个古生代期间，多样性变 化和发展历史中，曾经发生过多次大规模的灭绝 化比较平稳(在曲线上表现为一个平台)。在中一 事件，使得生物多样性受到重创。 新生代快速增加至l100科(图1C)。 }基金项目：国家自然科学基金重大项目；中国地质科学院地质所基本科研业务项目(J1331) +}通讯作者 万方数据 2 生物学通报 20