出品:中國科普博覽 SELF格致論道講壇
導語:人類一向以自身無與倫比的創(chuàng)造力而倍感自豪,但很少有人知道:我們的毀滅力與我們的創(chuàng)造力不相上下,從遠古的蒙昧時期便伴隨著我們,直至今日,簡直就像是一種無法擺脫的原罪。即便你從不殺戮任何動物,甚至從不乘坐任何車輛,可你的生活方式仍然產(chǎn)生著大量的碳排放,不僅用溫室效應扼殺著陸地上的生物,也用酸化的海洋毀滅著水中的生物。當今物種滅絕的速度已經(jīng)遠遠超越了地質(zhì)史上的正常時期,堪比恐龍大滅絕的慘劇。在這樣一個人類一手制造的大滅絕時代,我們該何去何從?
我想大多數(shù)人來到自然博物館,想看的就是古生物的化石,那些古生物現(xiàn)在去哪兒了呢?它們都已經(jīng)滅絕了。如果我們把古生物滅絕事件,標在整個地球歷史時間軸上的話,我們會發(fā)現(xiàn),滅絕其實是一件很罕見的事情。事實情況現(xiàn)在是怎樣的呢?我們隔三岔五就能在新聞中聽到某某物種滅絕這樣的消息,我想大家在座各位都有這樣的經(jīng)歷。
在人一生幾十年中就會見證一次或者是很多次物種的滅絕,這個比率已經(jīng)遠遠高于地球歷史上的平均水平。所以說我們處在一個大滅絕時代,而科學家們管這個叫做第六次物種大滅絕。那么究竟是什么原因導致了這場物種滅絕災難呢?這就是我今天想跟大家探討的問題。
大家能不能猜一猜這幅照片顯示的是地球上的哪里?這是太平洋上的澳大利亞東海岸的大堡礁。實際珊瑚這種生物非常有意思,它是水里的生物,離不開水,可是它非常喜歡陽光,所以它總是往上長,最后結果的就是所有珊瑚礁都會長到當?shù)芈涑钡臅r候最低海平面的位置。所以如果去大堡礁的話,你站在珊瑚礁上就會發(fā)現(xiàn),眼前是一條平坦的高速公路,而且在那些珊瑚礁縫隙之間有巨大海參,有小小的鯊魚,有各種各樣的海洋生物。而且其中有一些在夜晚的時候是發(fā)著光的,而這個時候你往周圍看過去,你會發(fā)現(xiàn)所有方向都是海,沒有陸地,抬起頭來,天上是璀璨的星空。在這樣美麗景色下,我想任何一個人都會感覺到人類自身的渺小。可是恰恰就是這個渺小的人類,它毀滅了我們這個星球上很多的其他生物物種。
大堡礁
就說這個大堡礁,它自己也面臨著一場危機。首先第一點它非常大,如果我們把它放到地圖上來看的話,就會發(fā)現(xiàn),它在歐洲的話能夠從英倫三島一直延伸到意大利,如果放到美國能夠縱貫美國西海岸,如果放到我們中國,能從北京一直延伸到廣州。就是這么巨大的一片珊瑚礁,里面生活的物種不計其數(shù)。保守估計是數(shù)百萬種,不保守估計是數(shù)千萬種,所以科學家稱之為海洋中的熱帶雨林。
我不知道咱們在座的有多少人去過大堡礁,能不能舉手我看看,沒有。有誰想去的,趕緊吧,科學家已經(jīng)預言了,50年之后你就去不成了,因為50年之后再也不會有大堡礁了。
為什么呢?為了回答這個問題,我首先介紹一個概念給大家,叫做鈣化者。什么叫鈣化者?它指的是海洋中的一些植物和動物,它們能夠把游離的鈣離子和碳酸根離子結合在一起,形成不溶的碳酸鈣,那么珊瑚就是一種鈣化者,它用碳酸鈣鑄成了自己的外骨骼,我們吃的螃蟹、蝦、貝殼,它們都是鈣化者,這些東西都是由碳酸鈣構成的。還有很多重要的鈣化者是我們看不見的,比如幻燈片上面這個球狀的東西,它叫做球石藻,這種東西我們用肉眼根本看不到,可是它同樣在生產(chǎn)著碳酸鈣覆蓋在自己細胞表面。還有像球石藻右面這個美麗的生物,它的名字叫海蝴蝶,它生活在北極海洋中,而且是很多大型魚類的重要食物來源。
海蝴蝶,翼足目,螔(yí)螺屬
今天我們讓這只海蝴蝶穿越一下,穿越到2100年的海洋中,那么它的命運會是什么樣呢?2100年的時候,它那透明的、堅固的外殼就會在45天之內(nèi)變成軟軟的一團東西,最后徹底消失不見。
2100年的海洋和今天的海洋有什么區(qū)別?就是海洋酸化。海洋酸化好像溫室效應的邪惡孿生兄弟,因為它們同樣都是二氧化碳排放所造成的。二氧化碳融到海水中之后,就會形成碳酸,而碳酸在一系列復雜的化學平衡支撐之下,就會使得水體酸度上升。海洋酸化跟鈣化者之間是什么關系呢?最要命的事情就是,酸化的環(huán)境使得碳酸鈣溶解掉。
碳酸鈣在我們生活中很常見,比如說中國古建筑中經(jīng)常見到的漢白玉,還有西方很多雕塑用的石材也是碳酸鈣,還有就是我們生活中最常見的雞蛋,它的外殼就是碳酸鈣。我不知道大家在中學或小學有沒有做過一個實驗,就是把一個雞蛋放到一杯醋酸里面,很快這個雞蛋外殼就會徹底溶解掉,消失掉,然后你得到的是軟綿綿的一團東西,非常有意思。這么一個實驗就告訴我們碳酸鈣在酸性環(huán)境下是不穩(wěn)定的,會被分解。
對于鈣化者來說,這根本就是一場災難。你可能會說這些都是推測的東西,是你自己想出來的東西,是未來的事情。那么在真實的海洋中是什么樣子呢?當然了,科學家也會這么想。所以科學家用不同實驗驗證了這件事情。
科學家的海底實驗
第一個實驗是發(fā)生在意大利附近一個叫阿拉貢堡島的地方,這個島的特點是,它處在一個火山構造帶上,它的旁邊是海水,海底下有很多縫隙,不斷釋放出二氧化碳氣體,這些二氧化碳使得周圍的海洋環(huán)境變得非常酸。科學家在海底布了一些網(wǎng)格,并清點每一個網(wǎng)格中不同的海洋生物的物種數(shù)量,結果他們發(fā)現(xiàn),離這個二氧化碳釋放點越遠的地方,海洋生物生活的非常好,越靠近這個二氧化碳釋放點海洋生物生活質(zhì)量越糟,那到很靠近的地方幾乎沒有任何海洋生物生存了。所以說酸化對于海洋生物來說肯定是一個災難。
另外一個重要實驗叫做中型海洋生態(tài)系統(tǒng)實驗。下面這圖是大的水族箱,里面有珊瑚,海葵,還有各種各樣的熱帶觀賞魚。我們想象一下,把這個水族箱放大到幾十米乘幾十米的規(guī)模,甚至是幾百米乘幾百米的規(guī)模,然后我們把它投入到海洋中去,科學家可以控制其中某些條件,人為地制造某個特定條件下的海洋環(huán)境。在這個中型海洋生態(tài)系統(tǒng)實驗中,科學家也發(fā)現(xiàn),酸化的海洋最終導致整個海洋系統(tǒng)的崩潰。
科學最重要的是要有一致性的,符合理論的一個預測,那么它們共同的預測是什么呢?實驗結果表明,當海洋的PH值達到7.8的時候,所有的海洋系統(tǒng)都會崩潰掉。
7.8是一個什么概念?我們剛才提到2100年,為什么要去2100年?如果我們?nèi)祟惥S持現(xiàn)在二氧化碳排放水平的話,到2094年的時候,全球海洋的表層水體,它的PH值都會達到7.8。
那過去這個數(shù)值是多少呢,在1885年的時候這個數(shù)值是8.2,后來過了120年,到2005年的時候,這個數(shù)值略微下降了0.1,變成了8.1,可是在今后90年內(nèi)這個數(shù)值將會下降0.3。如果大家對PH值稍微有點了解的話,就會知道,這是一個對數(shù)值。所以說現(xiàn)在整個海洋酸化速度以指數(shù)級上升的,情況是非常危急的。
大家會說,這個二氧化碳肯定是人類工業(yè)文明排放的,有證據(jù)嗎?當然有證據(jù),這條曲線上顯示的是公元前一個時期,包括公元后時期,整體的全球大氣中二氧化碳的變化。史前時期二氧化碳水平的確在波動,但是這個波動水平,范圍是小的,變化比較溫和。當人類出現(xiàn)之后——那條黃色的尾巴就是人類的杰作——二氧化碳水平一下提高了。
全球歷史上二氧化碳排放情況
如果我們放大一點看的話,我們發(fā)現(xiàn)人類文明剛剛出現(xiàn)的時候,這個二氧化碳水平還是不錯的,還是維持基本平穩(wěn)的,然而一個事件改變了它,讓它迅速上升了。什么事件?工業(yè)革命。
如果我們把它繼續(xù)放大,發(fā)現(xiàn)這個拐點發(fā)生在1800年前后,正是人類產(chǎn)生工業(yè)革命的時候。正是我們?nèi)祟愐皇种圃斓亩趸嫉拇罅颗欧牛覀儼汛笞匀挥昧藥變|年的時間才固定下來的碳,只用了200年的時間又重新排放到大氣中。
工業(yè)革命,二氧化碳排放的拐點
這樣的話海洋酸化最終會危害所有鈣化者的生存。但是要命的是,海洋酸化不是珊瑚所面臨的唯一問題。我們看到珊瑚很漂亮,五顏六色的,但是這個顏色可能很少人知道,它不是珊瑚自己的顏色,它其實是珊瑚體內(nèi)共生的一種藻類的顏色。當珊瑚感受到一種生存壓力的時候,比如說酸化海洋,比如說由于溫室效應提高海洋的溫度,比如說由于泥沙排入到海洋中,造成水體清潔度的下降,珊瑚就會把體內(nèi)藻類排出來??墒且坏┦ミ@些藻類,珊瑚很快就會死亡的,這種現(xiàn)象就叫做珊瑚白化。
珊瑚白化
實際珊瑚白化現(xiàn)在不僅在大堡礁發(fā)生著,在加勒比海,在紅海,在地球上所有有珊瑚的地方都在發(fā)生著,而且情況非常糟糕。據(jù)科學家悲觀的估計,可能用不了二三十年大堡礁就會消失了。我看到今天在場很多小朋友,等你們長大到結婚的年齡,如果你們想在大堡礁辦一場潛水婚禮的話,估計是沒有希望了。如果我們不能改變現(xiàn)在環(huán)保態(tài)度,不能夠從現(xiàn)在開始保護環(huán)境的話,我們真的再也看不到大堡礁了。
你可能會問了鈣化者消失就消失吧,有什么影響呢?我們來看一下海洋中的所有生物形成的這個食物網(wǎng),你會驚奇的發(fā)現(xiàn),它最下面兩三層幾乎全都是鈣化者。比如說倒數(shù)第二排右邊那個叫做翼足目動物,剛才我說的海蝴蝶就屬于這個目。還有我們常見的蝦,還有各種浮游動物,浮游植物,其中大部分都是鈣化者。
我們可以想象如果所有鈣化者都消失了,到了2100年的時候,那么這棟大廈肯定會傾倒的,它上面這些海洋生物,這些大型魚類同樣不會存活。最頂級的捕食者是人類自己,這個荒野獵人吃活魚的畫面非常生猛——各位吃海鮮肯定不是這個樣子——我們可以想象,如果物種滅絕真正影響鈣化者的話,最終我們現(xiàn)在吃的海鮮可能都會從餐桌上消失。
當然了,如果只是海洋生物的故事,可能跟我們陸地上生活的人距離稍微有那么點遙遠。然而事情卻沒這么簡單。
這個可愛的小動物叫做巴拿馬金蛙,它生活在中美洲地區(qū)。但是,如果現(xiàn)在你去中美洲旅游很難能夠見到它,科學家估計,它已經(jīng)在野外滅絕了,什么原因呢?目前最靠譜的一個理論認為,是一種真菌感染造成了一種感染病,使得它們?nèi)繙缃^了。
巴拿馬金蛙
下面這個動物是一只蝙蝠,冬眠中的蝙蝠,你可能覺得它睡的很安穩(wěn),睡的很舒服,其實它已經(jīng)病入膏肓了,你可以注意到它的鼻子上有一團白色粉末,那個也是真菌,這個病被稱為白鼻病,現(xiàn)在在北美地區(qū)非常嚴重,幾乎導致了北美地區(qū)相當多種類的蝙蝠已經(jīng)瀕臨滅絕。如果一只蝙蝠帶著白鼻病進入冬眠的話,等到來年春天的時候,整個這個洞穴里的蝙蝠,全都會死掉,沒有一只能活著飛出來,這個病就是這么的嚴重。
白鼻病蝙蝠
你可能覺得我說的是個案,不是這樣的,現(xiàn)在整個物種滅絕情況非常嚴重。比如巴拿馬金蛙所屬的兩棲類現(xiàn)在最嚴重,全球大概1/2兩棲類物種,已經(jīng)滅絕或者瀕臨滅絕。那么這個數(shù)字對于筑礁珊瑚,鯊與鰩,對于淡水軟體動物來說是1/3。對于我們哺乳動物來說是1/4,爬行動物是1/5,對于鳥類是1/6。所以物種滅絕絕不是個案,而是蔓延在全球,蔓延在海洋中,陸地上,天空中,所有有生物的地方都在發(fā)生著物種滅絕。
你可能問,什么原因造成這么大范圍物種滅絕了?我們剛才說了海洋酸化,有溫室效應,有亂砍亂伐,還有棲息地的破壞,棲息地碎片化,這些都會導致物種的滅絕。還有一些原因可能是大家一般不會想到的,比如這里的最后一項叫做全球旅行。剛才我們說的那只蝙蝠,這個白鼻病在美國出現(xiàn),經(jīng)過科學家研究發(fā)現(xiàn),它其實最早發(fā)生在美國中部的一個洞穴,這個洞穴夏天的時候是一個旅游勝地,在夏天時候會有全球各地游客來到這個洞穴參觀,現(xiàn)在科學家認為很可能是其中一名游客,從另外一塊大陸帶了某一種真菌來了這個洞穴,最終它在整個北美地區(qū)傳染開來導致蝙蝠的滅絕,幾乎防不勝防。
這個現(xiàn)象在進化生物學上有一個說法,叫做與幽靈共舞,為什么這是什么說呢?我們可以想象一下,所有進化出來的物種和它所處的環(huán)境已經(jīng)完美契合在一起了,這種完美程度好像兩個舞者在一塊跳舞一樣。但是一旦環(huán)境發(fā)生了改變,原來這一半的舞者就消失不見了,因為舊的環(huán)境沒有了,而這個生物還在維持原來生活習性,就顯得非??尚Γ晕覀兎Q之為與幽靈共舞。
在史前時期,環(huán)境的改變是非常緩慢的,千萬年的級別。人類出現(xiàn)之后,環(huán)境的改變變成了幾百年,幾十年,幾年,幾個月,幾天,甚至對于像旅行帶來的這種問題,可能是一夜之間就發(fā)生了。什么樣的生物能進化的這么快,來解決環(huán)境改變的問題呢?不可能的,所以他們只能面臨這樣一個滅絕的命運。
大家可能說了,滅絕就滅絕吧,不就是少吃幾樣海鮮嗎!如果問題真的這么簡單就好了。
實際物種滅絕可能會對環(huán)境帶來巨大的反作用。我們看這片荒蕪的大陸,大家知道這是哪兒拍攝的嗎?澳大利亞。在史前時期,澳大利亞是像巴西一樣被熱帶雨林覆蓋著的,后來變成了一片荒漠。
澳大利亞
什么原因導致的呢?有地質(zhì)原因、氣候原因,但是根據(jù)最新科學研究表明,很可能也有人類的原因,因為它從雨林變成荒漠的時間點,恰好是人類到達澳大利亞的時間點。人類去了之后,他們捕殺大型的食草動物,結果就是整個雨林里面很多死去的植物不斷堆積,很容易引發(fā)火災,隨著一輪又一輪火災洗禮,最后導致那些更能夠耐旱,更能夠耐熱的灌木生長的更好,而那些本來高大的喬木全都消失了,于是環(huán)境從雨林變成了荒漠。
當然現(xiàn)在這還只是一種理論,還需要更多證據(jù)支持,但我們可以想見,物種的滅絕對于環(huán)境的反作用絕對不可以小視,它也許不會在短時間內(nèi)發(fā)生,但是長時間之后一定會影響到人類自身。
大家可能注意到,人類對于這些食草動物的殺戮是在史前時期,跟工業(yè)革命一點關系沒有,好像我們?nèi)祟愄焐鷣砭拖矚g毀滅其他的物種。的確是這樣的,這好像是一種原罪,無法擺脫??赡茉谧腥藭f,我來聽你這場演講是因為我是環(huán)保主義者,我一不吃肉,二不殺生,我上下班全都走路去,不開車,物種滅絕跟我沒有關系了吧。請問在座的人有誰沒有帶手機來嗎?你不用電腦嗎?肯定要使用,家中也都要用電。我們知道電子產(chǎn)品拋棄后有重金屬污染,我們知道塑料從石油中來的,所有生產(chǎn)當中都用電能,電能現(xiàn)在很大程度仍舊依賴于煤炭的燃燒,會產(chǎn)生大量二氧化碳排放。其實我們只要活著,從在娘胎里就開始了為物種滅絕做出“貢獻”,這是人類無法擺脫的原罪。
我們該怎么辦呢?
凱撒大帝曾經(jīng)說過一句話:“I came. I saw. I conquered.”——我來了,我看見了,我征服。
如果是全人類作為一個整體,他會怎么說呢:“I came. I created. I destroyed.”——我來了,我創(chuàng)造了,我毀滅了。
的確,我們首先創(chuàng)造了,人類之所以成為人類是因為我們能夠創(chuàng)造和使用工具,那這個創(chuàng)造能不能解決我們這個毀滅的宿命呢?我認為是可以的。有些人說很簡單,我們只要退回到刀耕火種這種低技術水平時代就可以解決問題??墒谴蠹蚁脒^嗎,我們現(xiàn)在全球60億人口如果回到刀耕火種的時代,我們連肚子都喂不飽,怎么來保護環(huán)境呢?所以說,在我看來,唯一的解決之道,仍舊是向前發(fā)展科技。
這張圖片來自于喬治克魯尼去年主演的一部電影,《明日世界》。其實在我的理想中,未來世界就應該是這樣子的。我們通過一些高科技手段,讓我們?nèi)祟惖木幼〉貥O大程度的收縮,讓我們能夠舒適的生活,但前提條件是我們能夠有高科技支撐這種生活方式。只有這樣做,我們才能把大面積陸地表面還給大自然,讓它處于自然狀態(tài),讓其中的生物能夠好好繁衍生息下去,我想這可能是我們?nèi)祟惡蜕锖推焦蔡幍奈ㄒ唤鉀Q途徑。當然了,為了達到這一天,我們在技術上還需要跨越式的發(fā)展才可以。
《明日世界》劇照
最后我想用這張片子來結束我今天的演講。知道這是誰嗎?如果你是資深科幻迷的話應該知道,他是著名美國科幻系列電影《回到未來》的主角之一,一位博士。我想說,如果未來人類能夠做到我所說的,和其他生物和平共處的話,當它們回首來看我們現(xiàn)在這個時期——這個物種大滅絕的時代,他們會怎么說呢?
“I came. I destroyed. I created.”我希望這句話有一天能夠成真!
謝謝大家!
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