医学进展
2018年07月号
医学进展

人类活动或致远古大型哺乳动物灭绝

作者:贾盛崧

自更新世晚期(late Pleistocene)以来,地球上大部分地区的大型哺乳动物逐渐走向灭绝境地。美国新墨西哥大学的Smith等人通过研究表明:人类活动会长期持续影响生态系统;在第四纪晚期(late Quaternary),哺乳动物体型的缩小可能是因为人类的全球扩张。

由于狩猎、引入掠食者及人类活动导致的栖息地环境改变等因素,导致全球范围内野生哺乳动物数量越来越少;其中大型哺乳动物濒临灭绝的风险更为严重,这可能缘于其与人类发生冲突更为频繁。然而,大型动物对植被结构(vegetation structure)、生物地球化学循环(biogeochemical cycling)、生态相互作用(ecological interactions)和气候有着极其重要的直接和间接影响;因此,保护大型哺乳动物显得尤为重要,它们的减少或灭绝会造成生态平衡的破坏。

更新世的一个显著特点是巨型哺乳动物的丰富性和多样性,在所有可居住的大陆上都有大量大型哺乳动物,如:猛犸象(mammoth)、巨型地懒(giant ground sloth)、披毛犀(wooly rhinoceros)和剑齿虎(sabretooth tiger)。一直以来,关于更新世晚期大型动物种群灭绝原因的争论很激烈,尤其是对人类在其中所起的作用争议最为激烈。生物多样性的持续减少与人类活动密切相关;现有报道将全新世(Holocene)、更新世晚期和更新世末期(end-Pleistocene)的物种灭绝风险与人类活动联系在一起;但是早期的影响仍然缺少相关证据。

Smith等使用了两个数据集来测试人类活动对物种灭绝的选择性、哺乳动物体型分布以及生物多样性随时间推移变化的潜在作用。首先,Smith等更新了一个时间明确的全球记录,记录了晚第四纪的非飞行陆栖哺乳动物的体型和营养模式。其次,该团队构建了一套完整的新生代(Cenozoic)哺乳动物的全球数据集,包括地层持续时间、体重和营养模式。Smith等将第四纪晚期物种灭绝分为五个时间段:更新世晚期(125ka~70ka前)(ka:时间单位,千年,即1000年),与人类最初从非洲迁出的浪潮一致;更新世末期(70ka~20ka前),代表了人类继续向欧亚大陆扩张,以及澳大利亚的殖民化;更新世终期(terminal Pleistocene)(20ka~10ka前),包括人类向美洲迁移;全新世(10ka~0ka前),代表了人类在全球范围的进一步扩张;未来(~+0.2ka),假设当前所有受到威胁的哺乳动物都将灭绝。

Smith等将新生代的化石数据以100万年的间隔作为参考标准,并计算出每个时间间隔的温度指标。对于每一个时间间隔,使用logistic回归对灭绝物种的体型大小进行分析,并验证了整体的体型分布和营养模式结构。对于晚期第四纪,采用大陆和营养水平(trophic level)分层来表征体型大小。

该研究表明,在第四纪晚期哺乳动物物种灭绝概率与体型大小显著相关;且发现在第四纪晚期物种灭绝的受害者和幸存者之间的质量有二到三个数量级的间隔。Smith等称,在全新世,人类对生态系统内的能量流动产生了强烈的影响;与全球扩张相伴而来的是人类密度增加和一些动物被驯化。

该研究强调了人类对陆地生态系统的长期和持续影响。与过去相比,预计未来的物种灭绝规模更大,且小型动物灭绝风险增加。生态系统的同质化极大地影响了野生哺乳动物在陆地生物圈中的过去、现在和未来的作用。该研究警示人类,要约束自己,减少狩猎和滥捕滥杀,保护濒临灭绝的野生哺乳动物以及它们的栖息环境,从而更好地维持生态系统的平衡。(作者:贾盛崧) 

参考文献:Science 2018;360:310-313

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