【NSR专题】生物大灭绝

当今地球正因气候变化而出现了生物多样性下降，那么地球是否正面临又一次生物大灭绝，人类又该怎么办？以史为鉴，地质历史时期的生物大灭绝事件是如何发生的，它们到底能带给人类什么启示？

《国家科学评论》(National Science Review, NSR)第11卷第1期最新出版了“生物大灭绝”专题，由中国地质大学（武汉）谢树成院士担任特邀编辑。专题收录了1篇编者按、3篇综述论文、3篇观点论文和1篇访谈，以期对“生物大灭绝”这一令人着迷的挑战性难题进行梳理。

生物大灭绝也叫生物集群灭绝，是指很短时间内许多物种出现了高于背景水平的大规模消失。作为生物演化上的重大事件，生物大灭绝引起全球科学家和社会大众的广泛关注。自从多细胞动物出现以来的6亿多年时间里，地球至少经历了5次生物大灭绝。一些学者甚至提出，当今地球可能正发生第六次生物大灭绝。因此，了解生物大灭绝的致因、过程、后果以及大灭绝后的生物复苏具有重要的科学意义和现实意义。

专题论文对生物大灭绝的各种致因进行了详细而系统的分析和总结。造成生物大灭绝的因素很多，归结起来有远因（触发机制）与近因（杀手）。远因既包括诸如火山喷发在内的地球内部因素，也包括诸如外星体撞击等地球外部因素。近因主要涉及气候环境变化，它们都与碳释放和碳埋藏事件所产生的效应有关（Algeo et al., 2024）。

白垩纪末期的恐龙灭绝可谓是生物大灭绝的代言，吸引了全球各个年龄阶层的目光。然而，二叠纪-三叠纪之交和奥陶纪末期的生物大灭绝才是两次最严重的生物危机。专题论文对这两次最严重的生物大灭绝进行了典型剖析，它们都以两幕形式出现，都与极端气候事件有关。二叠纪-三叠纪之交生物大灭绝出现在气温快速上升而演变成极热气候过程中，奥陶纪末期的生物大灭绝则发生在气温快速下降而演变成冰期气候并消失过程中（Wignall and Bond, 2024; Harper, 2024）。

大灭绝后的生物复苏是研究生物对重大气候环境扰动如何做出响应与反馈的天然实验室。专题论文对大灭绝后的生物复苏提出了一些新认识。尽管许多物种在大灭绝中大规模地消失了，但大灭绝后的复苏过程总体比较快。特别是，二叠纪-三叠纪之交大灭绝后的生物复苏随着时间、地理位置和生态类型的变化而变化，从而呈现出斑块状，这对当前气候变化背景下生态系统的管理具有重要的启示（Bottjer, 2024）。

有关地质时期的生物大灭绝还有许多未解之谜，这需要技术方法的创新，专题论文对此进行了阐述。高分辨率地质年代学方法是一个关键，对于识别地质记录中保存的类似当今地球正在发生的那些诡异气候事件（global weirding）具有重要意义（Retallack, 2024）。地质微生物研究技术的发展，有助于人们认识大灭绝期爆发的微生物到底是有利的还是有害的（Luo et al., 2024）。当然，发展大数据、数值模型模拟技术是未来科学突破的关键所在（Xie, 2024）。