物種滅絕論

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渡渡鳥

作者:希萊爾·貝洛克

渡渡鳥曾經到處走動,


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並享受陽光和空氣。

陽光依然溫暖著他的故土——

渡渡鳥已不在那裡!

曾經嘎嘎叫和吱吱叫的聲音

現在永遠沉默了——

然而你也許能看到他的骨骼和喙

都在博物館裡。

在17世紀,關於化石的起源,即曾經活著的動物的骨骼,在作者之間進行了激烈的討論,提出的解釋從神話生物(如龍、巨人、獨角獸)的遺骸,到諾亞全球食物的受害者,再到地球本身自發產生的簡單無生命形式。學者們對這個問題的不確定性的一個原因是,即使考慮到當時常見的動物,如家馬和牛,解剖學知識也出奇地有限。

在18世紀,科學的進步使得人們清楚地認識到,化石骨骼可以與現代動物的骨骼進行比較——這引發了更多的問題。許多已鑑定的化石屬於歐洲未知但在其他大陸發現的動物,為什麼這些物種在舊大陸消失了呢?

托馬斯·莫利紐克斯,一位愛爾蘭牧師,在1695年的著作《關於在愛爾蘭地下經常發現的大角...[]的論述》中推測,在愛爾蘭土壤中發現的巨大鹿角與北美麋鹿有關,北美麋鹿在愛爾蘭當地因人類捕獵而滅絕,但在世界其他地方仍然存在(然而,正如我們現在所知,這些鹿角屬於大角鹿,一種已滅絕的鹿種)。

圖2. 大角鹿頭骨的描繪,來自MOLYNEUX 1695年。

然而,有些骨骼甚至無法與最偉大的歐洲探險家和解剖學家所知的任何事物相提並論——難道這些物種可能已經完全滅絕了嗎?

不可能——美國第三任總統兼博物學家托馬斯·傑斐遜(1743-1826)解釋說,如果一個物種會在完美的上帝創造中滅絕,那麼這樣的創造就不可能一直如此完美,更糟糕的是——物種的持續喪失將不可避免地給這個不完美的創造帶來黯淡的結局。

“自然的運動是一個永無止境的迴圈。一旦被置於運動軌道上的動物物種,可能仍然在該軌道上運動。因為如果自然鏈條中的一個環節可能丟失,另一個和另一個環節也可能丟失,直到整個事物系統逐漸消失;這個結論不能以一兩個物種的區域性消失來保證,並且與自然不斷行使其所有主體(動物、植物和礦物)繁殖的再生能力的成千上萬個例子相悖。” 傑斐遜,T. (1797): 《關於在弗吉尼亞州西部發現的某種有爪四足動物骨骼的回憶錄》。美國哲學學會會刊。

傑斐遜用他的研究反對一個新的即將出現的假設:1796年2月,法國博物學家喬治·居維葉在一次關於已知的現代和化石大象的講座中,提出了一種新的物種——原始象——一種與所有現存大象不同的遙遠過去的已滅絕生物。

居維葉不僅接受了滅絕,還利用化石在法國第三紀地層地層柱中的消失和出現,將地球歷史劃分為各種連續的動物群,每一個動物群都被地球表面的革命所摧毀。在災難性事件之後,地球很快被新的生物物種重新populate——然而,居維葉並沒有解釋這種自發產生——他的假設中存在一個空白,這個空白可能由超自然的創造來填補。

維多利亞時代的地質學家查爾斯·萊爾,他試圖在沒有這種奇蹟般的干預的情況下將地質學確立為嚴肅的科學,他首先試圖否認,然後儘量減少這些單一滅絕事件在地球歷史中的作用。萊爾對普遍滅絕的敵意也是他否認有機進展(正如當時大多數博物學家一樣)的結果——暗示生物,甚至整個動物類別都可能消失,這得出的結論是,新物種必須以某種方式產生,並且在不聲稱神聖創造的情況下,只有物種的轉變才有可能。

萊爾接受了物種的區域性滅絕是氣候變化、共生和人類活動(如渡渡鳥的情況)的後果,然而,這些區域性滅絕是可逆的,當條件再次有利時,倖存的動物可以從避難所再次傳播(…沒有物種可能消失…萊爾1842)。

萊爾認為,化石動物群明顯的截然不同的演替是以前陸地和海洋分佈、海洋沉積物中陸地生物的缺失儲存以及地質記錄普遍不完整的產物。萊爾表明,正如居維葉的法國第三紀模型中提出的那樣,海洋和陸地地層之間的各種明顯邊界實際上被沉積在湖泊和河流中的沉積物隔開,因此沒有突然的變化,而是透過緩慢上升,海洋首先變成了沼澤,然後變成了陸地。

查爾斯·達爾文深受萊爾地質學的影響。在他乘坐小獵犬號維德角群島(1832年1月16日)的航行中,他觀察到被熔岩流包圍並高於海平面的沉積物,但其中的化石與附近海域的貝殼相似(這意味著隨著時間的推移,作用的自然力和棲息地沒有實質性變化),他應用了萊爾提出的原理,並確信地球表面緩慢、細微和逐漸的變化。達爾文將他關於地球的漸變模型應用於生命的生物進化;進化不需要災難性事件來解釋滅絕。他指出,導致生物進化的主要因素之一是過度擁擠的世界中永恆的共生,災難性事件(如干旱)可能會發生,殺死許多個體,但儘管如此,這種區域性和罕見的事件被長期、漸進的自然選擇的更重要作用所超越,在這種自然選擇中,適應性較差的生物因共生和改良變異的成功而滅絕。正如萊爾一樣,達爾文認為化石動物群明顯的突然轉變是地質記錄不完善的產物——原則上,他否認了我們今天在地層記錄中看到的大規模滅絕。

1831年,蘇格蘭園藝家帕特里克·馬修(1790-1874)在他的著作《海軍木材和樹木栽培》的附錄中發表了一個關於自然界嬗變的理論,該理論類似於達爾文和華萊士也採用的變異、共生和選擇的概念

自然界存在一種普遍的自然規律,傾向於使每一個生殖生物都儘可能地適應其生存條件……由於生存領域是有限的和預先佔據的,只有更強壯、更健壯、更適應環境的個體,才能夠努力走向成熟……

然而,馬修在解釋影響這一過程的力量時,賦予了災難性事件重要的作用,他認為大規模滅絕對於進化過程至關重要,因為它消除了共生,並使生物能夠在現在“自由世界”中輻射開來

……所有生物的存在一定已經減少了很多,以至於會形成一個未被佔用的領域,供新的生命分支發展……這些殘餘物,隨著時間的推移,塑造和適應……環境的變化。

馬修的書出版後,並沒有引起太大的興趣,即使達爾文和華萊士後來都承認了他的貢獻,馬修對地質記錄的“進化”解釋,包括滅絕事件,也幾乎被遺忘了。

在《物種起源》之後,古生物學家的主要興趣集中在物種的進化上,而不是它們的滅絕。儘管聲稱接受達爾文的進化論,但19世紀下半葉的許多博物學家都在努力接受“隨機”自然選擇的觀點(意為沒有最終目的地,尤其不是人類物種的過程)。這導致了一種引導進化的概念,更像是拉馬克的嬗變,單個物種經歷一個發展過程,包括產生、傳播、適應,最終過度專業化或退化,導致它們滅絕。白堊紀海洋中異常的菊石和巨大的恐龍被認為是過度發展的例子。

圖3. 來自NICHOLSON 1877年的“異常”菊石。

在19世紀剩餘的時間和20世紀的大部分時間裡,即使大規模的地質變化(例如冰河時代)在科學界被接受,全球範圍內發生的獨特滅絕事件的想法仍然是一個被忽視的想法。

參考文獻

BUFFETAUT, E. (2004): 恐龍的神秘結局——大規模滅絕如何改變地球上的生命。《環球歷史牛頓》;牛頓與康普頓出版社,羅馬:189

達爾文 C. (1872): 論透過自然選擇的物種起源。第六版。約翰·默裡 - 倫敦

萊爾 C. (1842): 地質學原理:或,地球及其居民的現代變化,被視為說明性地質學。第三卷。希利亞德、格雷公司,波士頓:476

莫利紐克斯 T. (1695): 關於在愛爾蘭地下經常發現的大角的論述,從中得出結論,認為被稱為麋鹿的大型美洲鹿以前在該島很常見:並附有關於該國其他自然事物的評論。哲學彙刊 19:489-512

尼科爾森 H.A.(1877): 地球的古代生命史——古生物學原理和主要事實的綜合概述。威廉·布萊克伍德父子公司,愛丁堡-倫敦:407

蘭皮諾 M.R. (2010): 達爾文的錯誤?帕特里克·馬修和地質記錄的災難性本質。歷史生物學,第23卷,第2-3期:227-230

羅蘭 S.M. (2009): 托馬斯·傑斐遜、滅絕以及18世紀末和19世紀初地球歷史的演變觀點。見羅森伯格 G.D. 編輯,《從文藝復興到啟蒙運動的地質學革命》:美國地質學會回憶錄 203: 225-246

羅斯柴爾德 W. (1907): 已滅絕的鳥類。哈欽森父子公司 - 倫敦:244 + 45 圖版 - 渡渡鳥的圖片取自本書

My name is David Bressan and I'm a freelance geologist working mainly in the Austroalpine crystalline rocks and the South Alpine Palaeozoic and Mesozoic cover-sediments in the Eastern Alps. I graduated with a project on Rock Glaciers dynamics and hydrology, this phase left a special interest for quaternary deposits and modern glacial environments. During my research on glaciers, studying old maps, photography and reports on the former extent of these features, I became interested in history, especially the development of geomorphologic and geological concepts by naturalists and geologists. Living in one of the key area for the history of geology, I combine field trips with the historic research done in these regions, accompanied by historic maps and depictions. I discuss broadly also general geological concepts, especially in glaciology, seismology, volcanology, palaeontology and the relationship of society and geology.

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