原创 恐龙灭绝原因的新观点

原创 恐龙灭绝原因的新观点 恐龙灭绝原因的新观点 2、生态适应对策 质量对策者和数量对策者比较表 比较项目 质量对策 数量对策 气候 稳定，可预测，多变，难以预测 死亡率 小，有规律性，大，无规律 较确定 和不确定 种群大小 稳定，接近环境远远低于环境允密度制约 竞争 常处于紧张状态 不紧张 允许的最大值 许的最大值 寿命 长，常大于一年 短，常小于一年 体型 大，植物多为草小，植物多为木 生殖次数 多次生殖 一次生殖 本 本 生物按生态适应类型可分为数量对策者和质量对策者。 质量对策者是以“质”取胜的类型。它们一般个体较大，天敌很少，寿命较长，多数大于1年，生殖周期长，每次生殖产生的后代少，成活率高。发育较慢，抵御不良环境的能力强，个体死亡率低。质量对策者适合生存在稳定、有规律的环境中，在适宜环境中，其种群密度常达到或接近环境的饱和值，而形成盛极一时的场面。 质量对策者，多是一些大型的乔木或脊椎动物，如大象，体重可达6吨，性成熟需15—18年，其中哺乳期要4—5年，寿命可达120岁。野牛，成熟体重在400公斤左右，性成熟需4—5年，寿命长20岁以上。海洋中最大的哺乳动物是鲸，鲸的体重可达一百多吨，性成熟多在7年以后，抹香鲸的寿命为70岁，其它鲸也大致相仿。熊科、猫科、奇蹄目、偶蹄目等大型的哺乳动物中，寿命多超过10年，性成熟多在1年以上。 植物中，杨树、柳树、松树、槐树等乔木都高至数米或数十米，寿命多在数十年以上，甚至高达上千年，它们种子数量虽多却很少萌发，生殖力与草本植物相比很低，它们在都偏向于质量对策者。 数量对策者是以“量”取胜的类型，它们一般个体小，寿命短，常小于1年，天敌较多，但生殖能力特别强，生殖周期短。它们常常生活在多变而没有规律的环境，种种群密度远远小于环境的饱和值。 昆虫就属于数量对策者，它们的寿命都比较短，如家蝇为15—25天，蜻蜒1—2月，金龟子1—2月，果蝇只有3天，蜉蝣成虫寿命只有8个小时。但它们的生殖力都非常的强，雌蝉将产卵器插入树皮内产卵，每只可产300—400个，蜜王一生可产几万个卵，蚁王的产卵量也相当可观。 在植物中，大多数草本植物是数量对策者，春荣而秋枯，草本植物寿命多在200天左右，种子数量虽比乔木的少，但成活率极高，因此繁殖率很高，“野火烧不尽，春风吹又生”正是草本植物旺盛的生命力的写照。 细菌是一种单细胞的原生生物，只有在高倍显微镜下才能看到，大多数采取无性的分裂生殖，也就是一分为二的方式。如大肠杆菌，条件适宜时，20— 9×10万个30分钟可繁殖一代，按此速度在1天内，一个大肠杆菌可繁殖4.722大肠杆菌。有人统计过，如果条件允许，一个大肠杆菌在4—5天的培养中，形成的大肠杆菌的重量与地球相仿。 质量对策者是对特定环境的适应者，它们往往食性单一，生境狭窄。种群的正常繁衍，需要一定种群数量，否则就会因近亲交配，造成种群退化，以至灭绝。对环境的高度适应，使种群数量达到环境的饱和值，而出现盛极一时的情况。 质量对策者一般比较适合气候稳定，有一定规律的环境，如热带雨林，它是生态上饱和的系统，生物密度很高，竞争剧烈。质量对策者的种群一般比较稳定，生物量(种群重量的总和)较大，常常接近环境所能容纳数量的极限。如，鹿的数量在自然状态可达到草原能够饲养的最大容量，如数量再增加就有可能破坏草原，使草场破坏，许多鹿被饿死。 在生物进化史上，质量对策者往往能在某一气候稳定的地质时期内达到生态饱和状态，成为地球上的统治生物，如:古生代石炭纪的蕨类植物曾繁盛一时，覆盖了地球上的大部分陆地，其中的代表植物有:鳞木，高达30—50米，主干直径达2米，树皮极厚，老叶脱落后留有鳞片状叶茎，故称鳞木。封印木， 高大的乔木，高达30米，直径约60厘米，叶线形，长可达1公尺，孢子叶球长共15—30厘米。芦木，植物株高大，虽然其外貌为乔木状，但其形态结构似现代的木贼属植物。有匍匐的根状茎和直立的气生茎两部分组成。气生茎生在 —30米，分节与节间，节间长了3—8米，节中实根状茎的节上，气生茎高20 而节间中空，节间空腔直径达30厘米。芦木在泥盆纪已有出现，石炭纪盛极一时，二迭纪消失，为石炭纪形成煤层的主要成分之一。 中生代是爬行动物繁盛时代，形成了广泛的适应辐射，空中飞的有翼龙，水中有鱼龙，植食的有:梁龙、雷龙、马门溪龙等;食肉的有霸王龙，还有带利角的披坚甲的三犄龙、剑龙等。它们多数体型较大，食性专一，是典型的质量对策者，如合川马门溪龙，全长22米，体重达50吨。新生代是哺乳动物繁盛的时代，食草的有鹿、羚羊、野牛、斑马、大象、犀牛，食肉的有:狼、狐、豹、虎、狮子;树栖的有灵长目的各种猴子、猿;水中有海豚、鲸;空中飞的有翼手目的蝙蝠。除啮齿类的鼠类外，它们大多数是质量对策者。 质量对策者有一个致命的弱点就是，环境改变时无法迅速适应环境或产生适应环境的变异。 由于质量对策者种群数量已接近环境的最大容量，所以，如果食物缺乏，质量对策者的动物就会大量死亡，而且由于它们体型较大，吃的食物也较多，维持一个个体生存所需要的食物也多，再加上质量对策者的发育迟，生殖周期长，要把幼体维持到生育年龄需要的食物也相应的多。那么在食物缺乏时，个体和种群的生存机会都要小得多。此外，质量对策者多为有性生殖，近亲繁殖，多导致种群退化，甚至灭绝，所以，质量对策者要生存必须维持一定的种群数量，低于这一数量，就有灭绝的危险。 质量对策者虽然生物量比较大，但由于它体型大，所以个体数量要比数量对策者要少得多。繁殖力弱、生殖周期长又决定了在一定时期内质量对策者产生变异的机率要低。那么环境变化时，质量—对策者很难产生适应新环境的变异，这样，根据达尔文的进化论，适者生存，不适者被淘汰。这个物种终会因缺乏适应环境的个体而走向绝灭。 质量对策者对特定的环境的高度适应，就是对其它环境的高度不适应。当它们赖以生存的特定环境遭到破坏时，首先灭绝的就是质量对策者。 质量对策者一般不会进化成新物种，它们是生物进化的盲端。如果把生物进化系统树比喻成一颗树，质量对策者就是这棵树的成熟组织，它们一般不能够分化出其它组织。 从以上叙述我们可以看出:质量对策者虽然在稳定环境中可以繁盛一时，但当环境变化时，常因无法迅速适应新环境而走向绝灭。 而数量对策者却与质量对策者正好相反，在稳定的环境中，数量对策者种群数量远小于环境的最大容纳量，但当环境变化时，数量对策者却能迅速产生有效的变异，适应新的环境。 和质量对策者相比，数量对策者在许多方面有很强的适应能力。首先，数量对策者体型小，需要的食物也少，发育快，生殖周期短，就保证即使很少量的食物，都可供数量对策者繁殖好几代。 繁殖力强就增加了个体发生突变机率，那么，环境一旦发生变化，种群就会产生适应这一变化的个体，虽然大部分的个体会因不适应环境而死亡，但极少的产生适应环境变异的个体却会存活下来，并且在短时间内大量繁殖，物种因此而得以延续。 数量对策者还有许多适应环境的方法。比如:数量对策者的植物会产生数量可观的种子，四处播撒。昆虫、寄生虫会产生大量卵，细菌会变成孢子，而种子、卵、孢子往往比个体的适应能力强，而且不需要食物。在恶劣的环境下，即使经过很长时间，它们仍不失去生命力，一直等到环境适宜时，种子、卵或孢子就会重新长成新个体。这些种子、卵的数量极大，就保证了数量对策者生存机率很大，而质量对策者的胎生，要经过妊娠、抚养，后代才能存活，而且数量不多，卵生的要经过孵化、喂养，数量也有限。在恶劣的环境下，这些方式都难以使物种延续。 再则，数量对策者还有一部分生物保留有无性生殖的方式，只要有一个个体存活，就足可以保证物种延续，而没有像质量对策者对种群数量的要求。 这些都保证了，数量对策者在恶劣的环境下有极强的生命力，并且能迅速产生适应环境的变异而使物种得以延续。 数量对策者是不稳定无规律的环境的适应者，数量对策者的个体生存能力是很弱的，大多数在卵或幼虫期就死亡了。 数量对策者的高出生率和高死亡率使得数量对策者变异能力很强。数量对策者是生物物种多样性的源泉，质量对策者则是物种多样性的体现。 在生物系统发育树中，数量对策者是“分生组织”，质量对策者是“成熟组织”。 在漫长的生物进化过程中，地球的环境有过平稳的时期，也有过巨变的时期。如中生代末期的造山运动，喜马拉雅山和阿尔卑斯山就是那时形成的，第三纪后期出现了大面积冰川等。 地球环境平稳时期和巨变时期的交替就好比一年的春夏秋冬。地球环境巨变时，绝大部分的质量对策者因无法适应新环境而灭绝，如中生代末期的造山运动，引起恐龙的灭绝。而当地球环境平稳，数量对策者进化而来的一些适应者，就会出现适应辐射的进化，形成大量的物种，其中大多数是高度适应新环境中特定生境的质量对策者，环境平稳时间越长，这些质量对策者生境越狭窄，食性越专一，器官越特化，繁殖力也越弱。而当地球环境又发生巨变时，首先灭绝仍然是质量对策者。如石炭纪盛极一时的巨大的乔木状的蕨类植物。这些质量对策者的植物是今天煤炭的主要来源，都相继与古生代晚期与中生代早期灭绝。 中生代，恐龙曾盛极一时，恐龙是典型的质量对策者，在中生代晚期灭绝。留存至今的爬行类只有一些小型龟鳖类、蛇类、蜥蜴等。鳄是爬行物在今天体型较大的类群，但与体型庞大的恐龙已无法相比。 地球环境的巨变比如冬天，地球环境中的平稳时期比如春夏。生物的系统发育比如一棵树，数量对策者好比是分生组织——芽等，质量对策者好比是成熟组织——叶子和花。地球环境平稳时，数量对策者适应环境的变异生物以适应辐射的方式产生大量的物种。好比是春天来临，系统发育树上的芽生出了叶子和花。夏天，花开，叶茂，好比是质量对策者盛极一时。地球环境巨变时，大量质量对策者灭绝，就好比是冬天来临，生物系统发育树叶落花谢，唯留下芽——数量对策者渡过严冬。 当地球环境再一次平稳时，仿佛春天又来临了，数量对策者适应环境的变异又以适应辐射的方式，产生新的质量对策者。生物系统树，又是枝繁叶茂装伴着地球。 生物的进化是间断性和连续性的统一。 一提起“进化论”，人们常用“弱肉强食”来概括。其实，常人在这儿都犯了一个严重的错误。“进化论”并不是讲“强”者生存，“弱”者淘汰，而是“适”者生存，“不适”者被淘汰。 在这里，“强者”和“适者”是两个完全不同的概念。“强者”不一定都是“适者”，“适者”也未必都强大。 比如，恐龙是中世纪的“强者”，无论从体形上讲，还是从种类、地域上讲都是其它生物无法相比的，它们多以其它生物为食，是“弱肉强食”中强者的代表，但它们最终因“不适”而被淘汰，于白垩纪晚期灭绝了。而同时代的弱者，比恐龙小得多的蛇类、龟类、鱼类、昆虫却一直生存下来，直到今天。 “适者”未必就是“强者”的例子也很多。比如啮齿类的鼠类，适应能力非常强，在全球的许多角落都有它的足迹，而且数量极为可观。为了防止鼠害，人类想出了各种 办法 鲁班奖评选办法下载鲁班奖评选办法下载鲁班奖评选办法下载企业年金办法下载企业年金办法下载 消灭老鼠，用鼠药、养家猫，甚至高科技手段，但鼠类这个物种却没有任何消退的迹象，足见其适应能力之强。但它却是名符其实的弱者，它是猫、猫头鹰、蛇、黄鼠狼的主要食物，整天都有被“强者”食用的命运，它不是“强者”却是“适者”。 所以“进化论”所阐述的并不是“弱肉强食”的道理，而是“适者生存”的真谛。 随着社会的发展，科技的进步，人类对自然的干涉能力也越来越大，人类通过三种方式改变着其它生物，第一种是直接猎杀;第二种是砍伐森林、盲目垦荒;第三种是污染环境。 在过去的4亿年中，全球每27年才有一种植物消失，现在每小时就有1种物种从地球上消失。已分类和定名的170万种生物中，已有10—20%的物种已灭绝。 在这里的主要受害者是质量对策者，如:大型脊椎动物常生活在比较稳定的环境中，这种稳定的环境逐渐促使生活在其中的质量对策者特化，越高度特化(如食性专一性，生境狭窄性等)，越不适应变化的环境，只要狭窄的环境一旦破坏，该类生物将会处于濒危之中，甚至绝灭，大熊猫、长臂猿等就属此类。现在许多质量对策者已绝灭或濒临绝灭，如“亚洲像、非洲像、东北虎、金丝猴、美洲豹等都处在濒危的境地。 与此同时，有些数量对策者因为对人类有害，也遭到人类千方百计的扼杀。某些昆虫是人类的大敌，它们损害庄稼、传播病毒。人们在对付昆虫时，用了巨毒的农药，这种方法一开始证明是有效的，但不久我们发现，有些农药已经对它们不起作用，许多昆虫产生了对农药的抗药性。人类再和老鼠的战争中也发生了同样的情况。 各种病菌:结核菌、霍乱弧菌等是人类的健康的大敌，人们在对付病菌最成功的手段是抗生素，但到今天，这一手段却越来越不灵验，原因主要是一部分病毒菌产生了抗药性。比如有的病菌能产生青霉素分解酶，从而使青霉素对它不起作用。这些数量对策者生命力极为强大，即使是掌握高科技的人也对它们束手无策。 从这些例子中我们可以看到，同是人类的干涉，质量对策者却大量绝灭，而数量对策者却安然无恙。其实人类对数量对策者比对质量对策者的干涉更为残酷，但数量对策者却顽强生存下来。 正是由于这个原因，我们会在生物进化史上发现这一个现象。大型的动物或植物(它们是极端的质量对策者)很少能够存活到现在。虽然它们在生物进化史上曾盛极一时，但最后都绝灭了。 这一方面的典型例子主要有:寒武纪盛极一时的三叶虫，石炭纪盛极一时的大型乔木状蕨类植物，中生代称霸海陆空的大型爬行动物恐龙、翼龙、鱼龙。这些生物都先后绝灭。而产生于侏罗纪的数量对策者—昆虫大约有1000余种， 它们绝大多数都延存到现在，这些昆虫主要有:蟑螂类、蜻蜓类、甲虫类、蛴类、树虱类、蝇类和蛀虫类等。直到现在我们仍没发现这些昆虫有任何退化的迹象。 从这些事例中我们可以得到这样一个结论:生物的物种和个体一样，并不是永恒的，物种本身也有一个产生、发展、兴盛、衰老和灭绝的过程。 一般来讲，每一个物种都有一定寿命，比如，一个脊椎动物的平均寿命大约是500万年，而一种维管植物的自然绝灭也大约要经过几百万年的时间。根据这个原理，我们可以把生物的系统发育过程分为5个时期。 第一个时期是数量对策者时期。这个时期生物以数量对策适应环境，这时候，生物体型小，较原始。 第二时期是物种形成期。由于环境趋于稳定，生物从数量对策者向质量对策者进化，形成较为稳定的物种。 第三时期是适应辐射期。稳定的环境形成大量质量对策物种，占据绝大多数的生态空间，大量物种形成适应辐射。 第四个时期是数量对策期。由于长期在稳定的环境中生活，质量对策者高度特化，食性专一，生境狭窄。 第五个时期是灭绝期。由于环境发生变化，高度特化的质量对策者因无法适应环境而灭绝。 以爬行动物为例，石炭纪以前是爬行动物的数量对策者期，石炭纪后期出现最原始的爬行动物——蜥蜴，二迭纪、三迭纪是爬行动物的物种形成期，鱼龙亚纲、蛇颈龙、杯龙纲等纷纷出现。侏罗纪是繁盛时期，这一时期，爬行动物出现了广泛的适应辐射，水中有鱼龙亚纲、空中有翼龙亚纲、陆上有各种恐龙、蛇颈龙等分布极为广泛，成为地球上的统治者。白垩纪是爬行动物的衰老期和灭绝期。鱼龙亚纲、蛇颈龙亚纲、翼龙亚纲、恐龙亚纲、鸟龙类都相续在白垩纪绝灭，只有龟鳖亚纲、鳄亚纲和有鳞亚纲一直延续至今。这些爬行动物体型较小，属质量数量连接体的中间对策者，有的还偏向数量—对策者，这是它们能生存至今的主要原因。 如果我们把生物的系统发育用图表示出来，它的形状很像一颗树，我们称之为系统树。无论就系统树而言还是系统树的侧枝而言，都有这样的规律，它的“主干”或“主枝”相当于数量对策期。树冠的下端就是物种形成期，树冠的膨大部分是繁盛期。 从数量对策期到繁盛期，物种的数目越来越多，这些物种大都在物种形成期形成。在繁盛期还会出现广泛的适应辐射，充分占用生态空间。物种的适应方式逐渐从数量对策向质量对策转变，到繁盛期形成了质量对策者统治地球的局面。到衰老期，物种向高度特化，高度适应的方向发展表现为食性专一，生境狭窄，向极端质量对策进化，这一时期大约相当树冠的上端。当环境一变化，食性专一，生境狭窄的质量—对策者就会大量绝灭，这就是灭绝期，大约相当于树冠的末端。 数量对策者正如被子植物的分生组织，它有巨大的生殖能力，好比是分生组织具有分裂能力。分生组织可以分化出其它组织，好比是数量对策者可进化成其它物种。 质量对策者好比是成熟组织，成熟组织高度特化，失去分裂能力，它也是细胞分化的盲端，质量对策者也是高度特化，是生物进化的盲端。所以讲，数量对策者是物种形成的丰富源泉，它是生物进化系统树上的芽，是它的不断分化形成多种多样的物种。 世界上没有永恒的物种，人类也不例外。但于其它生物不同的是人的危机很大程度上却是人类自己造成的。人类社会进入资本主义社会以后，机械力代替了人力，蒸汽机、内燃机和电动机开始广泛使用，适应纺织、运输、机械制造的各种机器也被发明并应用到生活的各个领域，生产效率有成百倍的提高。 生产效率的提高，不断满足人们生产生活的需要的同时，也给人类生存的环境施加了巨大的压力。 不断增长的能源的消耗，工业废气、废水的排放，使地球已不堪重负。生物圈的各种物质的平衡(地下水的平衡，大气中CO、SO的平衡)都遭到严重破22 坏。 生产效率的提高，在满足了人类社会的物质需求的同时，也使得资源枯竭、环境污染和生态失衡。 ,,日志来源于 网易社区,[思想之剑版] [原创]恐龙灭绝原因的新观点