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滅絕生物學:失敗者的生存策略
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商品簡介

作者簡介

目次

書摘/試閱

6億年.6次生物大滅絕
從地球99%物種消失的歷史,
尋找全世界76億人類的未來!

日本非小說第一暢銷書作家養老孟司推薦
國立中山大學生物科學系副教授顏聖紘審訂推薦

推薦人:
北一女中生物科教師蔡任圃
國立清華大學生命科學系助理教授黃貞祥
國立臺灣師範大學生命科學專業學院教授徐堉峰

環境承載力瀕臨崩潰,
滅絕是系統僵化的必然結果,新物種必定打敗舊物種。
過度穩定帶來危機,適應機制停止進化!

地球生命出現以來99%都已滅絕。
脆弱的生物,為何卻能存活在地球漫長38億年至今?
物種不滅的生存策略是什麼?
自從多細胞生物在6億年前出現,至今生物已經大規模滅絕了6次。
生命與進化的奧秘,就藏在這6次大滅絕中。

生物究竟如何出現又如何消失?存活的關鍵是什麼?
現代人為何成為所有人類物種的唯一倖存者?
人類什麼時候會滅絕?唯一威脅人類生存的物種是?
人類能否挺住下一場大滅絕?

地殼變動、超大陸形成、隕石撞擊……
人類在百萬年中,也曾遭遇過環境劇烈變化,
從消失的尼安德塔人身上獲得基因,抵抗地球冰期活下來。
未來若再度遭遇,人類會全體死亡嗎?
人類是病毒寄生的新市場嗎?
人類滅絕後,誰會取代人類成為世界新霸主?

人類是現代地球物種的最大滅絕壓力:
長距離遷徙,離開惡劣環境,尋找適合生存地,重新展開生活。
人類沒有天敵,又不容易生病死亡,造成環境承載力瀕臨崩潰。

島嶼封閉生態系小而脆弱
物種數量過小,環境惡化,棲息地破碎,族群孤立
族群因為棲息地環境惡化,被切割成小族群,更提高物種滅絕機率。
族群演化穩定,環境變化的適應力下降,無法抵抗外來種入侵。

病毒由動物轉移到人類身上,
一開始不能適應新環境,容易殺死宿主,
病毒造成死亡的人變少,固然是因為新藥物,
更重要是病毒逐漸學會與人類共存。

 

池田清彥(IkedaKiyohiko)
一九四七年生於日本東京都。東京都立大學大學院生物學專攻博士課程學分修畢滿期退學。理學博士。生物學者。早稻田大學名譽教授。山梨大學名譽教授。日文著作包括《什麼是結構主義生物學?》、《結構主義科學論的冒險》、《昆蟲的思想錄》、《享受渾渾噩噩的人生》、《新生物學教科書》、《在不與人深交的情況下過生活》、《時間對生物來說是什麼?》、《環境問題的謊言》、《38億年的生物進化之旅》、《改寫「演化論」》、《這個世界由謊言構成》、《活著是怎麼一回事?》、《世界的運作機制》、《樹懶為什麼「懶」?》等。

譯者簡介
陳朕疆
自由譯者。清大生命科學學士、政大財務管理碩士、京都大學農學部交換一年。

前言

  從生命誕生至今已有三十八億年。在這段時間中,地球上曾出現過多到數不清的物種,但其中百分之九十九的物種如今早已滅絕。到了現在,亦有許多動植物正瀕臨絕種危機。從過去的歷史來看,確實,只有極少數物種可以成為新生物種的母種,其他絕大多數物種都免不了滅絕的命運。
  地球上已知最早的多細胞生物(埃迪卡拉生物群Ediacaranbiota)出現在約六億年前。自那時以來,地球上已發生過六次生物大滅絕。造成這麼多次生物大滅絕的原因,簡單來說,通常是地球規模級別的巨大天災變化。譬如大隕石撞擊地球、急遽寒冷化、地殼變動等極為劇烈的環境變化(惡化),便會造成許多生物滅絕。
  在六次生物大滅絕中,以規模最大的「二疊紀末(約兩億五千萬年前)大滅絕」為例,當時約有百分之九十六的海洋物種滅絕,但仍有百分之四的物種存活下來。那麼,造成大部分生物滅絕,少數生物卻能存活下來的關鍵是什麼?
  另外,即使地球上沒有出現大規模的環境變化,多數物種都能順利繁衍,卻仍有某些特定物種會滅絕。那麼,這些生物是因為什麼原因、在什麼樣的過程中滅絕?
  人類約在七百萬年前出現於地球。在演化的過程中,人類曾經多樣化,形成許多不同物種。但如今,幾乎所有人類物種都已滅絕,只剩下智人(Homosapiens)一種。目前智人的個體數量約有七十六億。
  未來,如果地球環境又出現大規模變化,人類會不會滅絕?還是說,就算發生地球規模的大型環境變化,人類也能藉由新的技術,彌補生物機能的不足,適應新的環境,繼續生存在地球上?
  白堊紀末(約六五五○萬年前)大隕石撞擊地球時所產生的大地震,據說達到規模十一至十二左右,能量相當於二○一一年三一一東日本大地震的一千倍至三萬倍。如果真的發生那麼強烈的地震,海嘯的高度可以達到三百至一千公尺,目前地球上幾乎所有的都市都會被瞬間淹沒。
  若經歷這樣的海嘯還能存活下來,大概只有生存在西藏高原或新幾內亞高山上的人類吧。唯有住在海拔很高的山上,才能活得下來,但就算活下來,基礎建設也被破壞殆盡,必須回到原本自力更生的生活。現代還有多少人有這樣的能力?假如只有西藏和新幾內亞等住在高山上的人活下來,這些人會不會開創新的人類歷史?
  本書是從「滅絕」的角度來分析生物史。當我們了解生物滅絕的原因與過程之後,才能進一步認識到「進化」與「生物多樣性」皆與「滅絕」有很深的關係。另外,知道「滅絕」是怎麼一回事之後,或許能看到在不久的將來,當現代人類來到滅絕邊緣,可能會是什麼樣子。

 

前言/3

第一章「強制結束」的大滅絕
地球至今所發生過的六次大滅絕/11造成生物滅絕的「超大陸」/15大型隕石撞擊地球後會發生什麼事?/17個體數七十六億的人類會在什麼原因下滅絕?/20雪球地球是多種不同動物誕生的契機/23滅絕與未滅絕都是「偶然」/27有「滅絕」才有「進化」/29

第二章千奇百怪的「滅絕」理由─「滅絕」與「進化」的關係
為什麼象會衰退?/31「瓶頸效應」與基因滅絕/34物種間捕食的「滅絕壓力」,最大來源就是人類/37為什麼尼安德塔人會在競爭中輸給智人?/38生物對於其他個體的行為與感覺,能否感同身受?/40為什麼古老物種在競爭上會輸給新物種?/42人類滅亡後,會在地球上大量繁衍的物種是牛?/46物種與種系的壽命/48生物生存與物種延續/52如何決定合理的分類體系?/54在滅絕與進化之間反覆的三葉蟲/57容易產生的突變與不容易產生的突變/62網目蟻的奇妙生態/64網目蟻的生存策略/67

第三章因人類滅絕的生物,與人類欲保護的生物
數量曾多達五十億隻的旅鴿在短短百年內滅絕/71遭白人大量屠殺的美洲野牛/74來自中國的朱鷺是外來種嗎?/78為什麼不能近親交配?/81生物復育可讓自然生態系回復平衡嗎?/85特有種與廣布種/88藉由養殖來增加瀕臨滅絕物種的個體數目犯法嗎?/90族群眾多或瀕臨滅絕的兩極化現象/92數量減少與增加的昆蟲/97

第四章「瀕危物種」的狀況
什麼是「紅色名錄」與「紅皮書」?/101蝙蝠是哺乳類中最容易滅絕的生物/103離島鳥類容易滅絕/107小而脆弱的島嶼生態系/112泉水減少造成兩生類滅絕/115因為「再發現」而從「滅絕」名單中剃除的國鱒/118受農藥影響而數量大減的魚與蟲/122每個洞窟的盲矮芥蟲都是不同物種/125 滅絕物種與瀕危物種的寶庫─小笠原/133

第五章什麼樣的物種容易「滅絕」?
地區的族群滅絕/139為什麼離島生物容易滅絕?/144棲息地小的物種易有滅絕危機/148近親交配與絕種/153因三峽大壩造成瀕臨絕種的白鱀豚/158全球的老虎數量近一百年減少九成/160性別決定兩三事/162自然界中的「無敵」海龜/166尚未滅絕的瀕危物種/169使養殖技術躍升的瀕臨絕種食用魚/171海洋哺乳類與鳥類的瀕危物種/177《CITES》與人類利益的衝突/180

第六章真正的「滅絕」是什麼?
非物種層次的滅絕/183種系和物種雜交的滅絕/185不同生殖方式與不同規模的滅絕/186除了智人,所有人屬物種皆已滅絕/189從基因層級來看,尼安德塔人與丹尼索瓦人尚未滅絕/192智人與尼安德塔人的「雜交種」並未滅絕,而是留存至今/195

後記/197

 

個體數七十六億的人類會在什麼原因下滅絕?
  超大陸形成之後,熱地函柱會上升至地函表層,引發火山活動,造成氣候、環境的劇烈變化,使多數生物滅絕。如前所述,不只是海中生物,火山也會對陸地上的生物造成很大的影響。
  二疊紀末,在現在的西伯利亞西部附近有大量火山噴發。大量熔岩流過後留下了痕跡,稱為為西伯利亞暗色岩,規模達日本面積的五倍。如此大量的熔岩流出,經過的地方自然不會有任何生物活下來。
  另外,近十萬年來最大的火山噴發,是七萬年前印尼蘇門答臘島的多巴火山噴發。印尼的多巴湖是世界最大的破火山口湖。七萬年前,這裡曾發生過大規模的火山噴發,形成了破火山口。
  當地底下的大量岩漿一口氣噴出地表,會造成毀滅性的終極噴發(ultra plinian)。終極噴發可能會形成大規模的破火山口(很大的火山口凹陷),故又稱作破火山口噴發。多巴湖就是歷經這個過程後形成破火山口,再蓄水成湖。
  七萬年前,多巴火山的破火山口噴發,噴出了許多火山灰,這些火山灰使地球溫度平均約下降攝氏五度,這個狀態可能持續一千年到六千年。氣溫下降,植物的光合作用量也會下降,糧食亦跟著減少。十萬年前,人類便已走出非洲,遷徙至全球各地,且數量增加至數十萬人。有人認為,在多巴火山噴發的影響下,人類數量曾銳減至七千人。換言之,這正是關係到人類存亡的危機。遺傳多樣性的減少,產生了「瓶頸效應」(我們將在第二章中詳細介紹什麼是瓶頸效應)。而通過這次考驗的七千名人類,在七萬年間增加至現在的七十六億人,繁殖力還真強。
  如果之後再發生這種大規模火山噴發,對人類來說,想必會是很大的危機。或許不會到人類滅絕那麼嚴重,但大規模火山噴發很有可能會造成某地區的人類幾乎全滅。
  至今,日本列島已出現過好幾次大規模火山噴發。離我們最近的一次是距今九萬年前,在日本列島南部九州阿蘇山發生的破火山口噴發,又稱作「阿蘇第四噴發」。
  阿蘇山在近四十萬年內,曾發生過四次破火山口噴發,而第四次噴發(稱為「阿蘇第四噴發」的大噴發)約發生在九萬年前。這次噴發是近十萬年內,日本列島上規模最大的火山噴發,若把範圍擴大到全世界,大概可以算得上是第二或第三大的火山噴發。
  阿蘇第四噴發所產生的熔岩流,蓋過日本九州北部的三分之二,以及現在的愛媛縣、山口縣的一半左右。如果當時有人在那裡生活,在火山噴發的一到兩小時內就會被熔岩流淹沒而死亡。
  人類遷入日本列島,大約是兩萬年前左右發生的事,最早不會早過三萬年前。所以在九萬年前的阿蘇第四噴發時,日本列島上還沒有人居住。如果那時有人類,他們就得直接面對全滅危機了。
  阿蘇山在四十萬年內發生四次破火山口噴發,而最後一次的阿蘇第四噴發發生在九萬年前,所以可能不久後就會發生第五次噴發。而如果現在發生規模相當於阿蘇第四噴發的火山噴發,死亡人數可能會達到一千萬人左右。
  位在日本列島南部九州屋久島北部海底的鬼界破火山口,曾在七三○○年前發生大規模噴發。那時的火山碎屑流甚至淹沒了大隅半島、薩摩半島、種子島、屋久島等地。
  屋久島永田岳是一座標高一八八六公尺的山岳,其山頂附近如今仍留有當時火山碎屑流流過的痕跡。連那麼高的地方都逃不過火山碎屑流的侵襲。另外,火山碎屑流中,密度比海水還要小的顆粒不會沉至海底,而是會在海面上快速移動。
  當時鬼界破火山口噴發,居住在九州薩摩半島與大隅半島根部的早期繩文人拚命地往北部逃跑。逃到北部的人發展出了新的文化,使繩文時代在七千年前左右出現了文化上的斷絕。也就是說,繩文時代的文化斷絕,原因就出在鬼界破火山口的噴發。
  另外,當時生長於屋久島的杉樹應早已完全燒毀。因此,坊間流傳的「最古老的屋久杉已有八千五百歲」完全是捏造。
  目前,美國黃石公園、日本鬼界破火山口、阿蘇山皆可能在近期內爆發(這個近期指的是數萬年以內)。那時或許就是人類滅絕的危機。

有「滅絕」才有「進化」
  天災地變的環境變化,會「強制結束」許多生物的命運,使這些生物滅絕,卻也一定有某些生物能留存下來,並在未來出現大躍進的演化。原本由各種生物占據著的生態區位(niche),會在大滅絕後空出來,使留下來的生物產生爆發性的多樣化。
  這麼說或許有點怪,但就是因為有大滅絕,生物才得以進化。「滅絕」與「進化」其實是一體兩面,如果沒有滅絕,就不會有進化。
  仔細想想,其實許多系統都是這樣的模式。人類社會也是,許多系統如果沒有先滅絕一次,就不會進化。日本這個國家也是因為敗戰後,舊有系統遭破壞,才能建立起新的系統。
  一直維持舊有系統是一件很麻煩的事。系統會隨著時間逐漸僵化,最後在某些原因下崩潰,然後再建立起新的系統。人類社會的歷史,就是在反覆進行著這樣的過程。
  或許你會認為,只要先製定好新的系統,並在舊有系統崩潰以前汰換成新的系統不就好了嗎?但實際上並沒有那麼容易。因為在舊有系統崩潰前,人們會為了不讓它崩潰而拚命想辦法維持,但最後還是會崩潰……這種情況才是常態。

 

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