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功能性灭绝

功能性灭绝(英:Functional 消光)是生物学术语,通常指生物种群数量在自然条件下已减少到无法维持繁衍的状态,即一个物种的个体在自然界仍然存在,但由于种群密度过低,失去了其在生态系统中的功能,待这些仍然生存的个体都死亡后,该种群就会从功能性灭绝过渡到彻底灭绝。

功能性灭绝物种对应IUCN濒危等级中的极危(CR)级,但IUCN濒危等级极危级的物种并不一定功能性灭绝。2020年发布的更新版IUCN红色名录评估了全球128918个物种,其中779种动物和123种植物被列入灭绝等级;受到灭绝威胁的物种(极危、濒危和易危三个等级)数量占总评估种数的27.7% 。已经被认为功能性灭绝的物种有儒艮白鱀豚白鲟、斑鳖、华南虎、北白犀等。许多被认为已经功能性灭绝的物种均生活在中国境内,这也凸显出中国生态保护和生物多样性保护的紧迫性。

定义

功能性灭绝是生物学术语,通常指生物种群数量在自然条件下已减少到无法维持繁衍的状态。功能性灭绝是从物种种群功能层面对物种生存状况所下的一个定义,指一个物种的个体在自然界仍然存在,但由于种群密度过低,失去了其在生态系统中的功能。这些个体因为难以继续保持该种群的生殖繁衍,待这些仍然生存的个体都死亡后,该种群就会从功能性灭绝过渡到彻底灭绝。

与“灭绝”的关系

世界自然保护联盟(IUCN)对“灭绝”的定义:如果能确定一分类单元的最后一个个体已经死亡,即认为该分类单元已经灭绝。

“功能性灭绝”是从物种种群功能层面对物种生存状况所下的一个定义。相对于基于数量概念的物种“灭绝”定义,这个定义的判断标准更容易掌握,对物种生存状况的判断也更为客观。功能性灭绝是物种灭绝的先兆,如不及时抢救,该物种的灭绝危在旦夕。

形成原因

在漫长的进化历史长河中,物种也会经历生死过程——缓慢地诞生,然后缓慢地分化或灭绝。据估计,在过去的35亿年中,地球上出现过40亿个物种,不过约99%已消失。除了5次被称为“大灭绝”的历史事件外,地球物种在大多数时间保持“形成—灭绝”的相对平衡,且种数在缓慢地增加。通过比较进化史上的背景灭绝率和IUCN红色名录的灭绝概率,研究人员确认,在当前的人类干扰下,物种灭绝正在加速。

栖息地丧失

当自然环境转变为不再能够提供群落中某些物种存在所需的资源和条件时,就会发生栖息地丧失,通常会导致物种灭绝以及生态系统和群落动态的相关变化。不同的物种对栖息地丧失表现出不同的反应。一些物种可能会探索广泛的环境条件和觅食资源,能够在不同类型的栖息地中成长,在面临栖息地丧失时具有很高的适应力,这些物种往往不太容易灭绝。相比之下,更脆弱的物种在栖息地丧失后容易灭绝,因为它们依赖于在原始栖息地中发现的特定条件和资源。

一旦一个物种灭绝,如果没有其他物种可以弥补它的消失,它在生态系统中的功能也会消失,这就是所谓的功能性灭绝过程。栖息地丧失后功能灭绝的风险不仅取决于物种是脆弱还是适应性强,还取决于它们的分类和功能稀有性(即种群中的个体数量和物种特征与生活在同一群落中的其他物种特征有何不同)。种群数量少且分布受限的物种往往比数量丰富和分布广泛的物种面临更高的灭绝风险,因为需要灭绝的个体较少。

2009年2月,澳大利亚东南部森林发生大火,大火烧毁了110多万英亩土地,造成100多万只动物死亡。同年5月,非营利组织澳大利亚考拉基金会宣布,这种有袋类动物的野生数量已降至8万以下,该物种可能已经功能性灭绝,即物种数量已经减少到了对环境不产生影响的地步。

关联物种影响

在生态系统中,物种之间存在着一定功能上的联系。当一些动物数量减少时,依存这些动物繁衍的植物就可能出现问题,比如失去传粉途径、种子不能发芽。根据植物物种的繁衍和进化发生的变化,研究人员可以推测相应的动物没有发挥其生态功能,从而怀疑这些动物发生了功能性灭绝。比如猜想渡渡鸟的灭绝与同域分布的大栌榄树种子不萌发有关。还有一些研究发现,巴西的一些棕榈种的进化速度加快,这或许是以棕榈果为食的大型鸟类数量极度减少,无法帮助棕榈树种子萌发所致,而那些鸟类可能发生了功能性灭绝。

人类活动

WWF自1998年来每2年发布一次《地球生命力报告》,历时20年,在全球范围内监测代表4005个物种的16704个动物种群,包括哺乳动物、鸟类、鱼类、爬行动物和两栖动物,来衡量生物多样性的变化。2018年10月30日,世界自然基金会发布的《地球生命力报告2018》显示,从1970年到2014年野生动物种群数量消亡了60%,物种灭绝的速度比没有人为因素渗入之前快了1000倍,已经达到第六次物种大灭绝的程度了。报告指出,人类活动直接构成了对生物多样性的最大威胁。人类在经历爆炸式的人口增长和经济发展,拉动对能源、土地和水的需求,推动前所未有的地球变化。人类活动对物种构成的主要威胁包括环境污染、全球变暖、人类的捕杀、栖息地的减少和恶化、自然的过度开发等。

判定标准

要确认某物种是否功能性灭绝,须由相关科研机构或学者研究后做出判断,截至2022年8月,并没有国际权威机构编制功能性灭绝生物种群目录。世界自然保护联盟(IUCN)编制的濒危物种红色名录,是目前全球最全面的动植物物种保护名录,也被认为是生物多样性状况最权威的指标。通常来说,功能性灭绝物种对应IUCN濒危等级中的极危(CR)级,但IUCN濒危等级极危级的物种并不一定功能性灭绝。

国际自然保护联盟规定,当在某一物种的全部历史分布区域内进行系统的彻底的考察后,没有发现一个个体时,就可以认为这个物种已经灭绝。考察应涵盖该物种所有已知或可能的栖息地、采用适当的时间频次,并且历次考察所经历的时间跨度应该超过这个物种的一个生命周期。比如,白鱀豚,它的最大寿命可达30年以上,因此至少需要连续30年没有白鱀豚的观测记录,才能宣布这个物种的灭绝。

总体情况

1600年-1800年间,地球上的鸟类和兽类物种灭绝25种。1800年-1950年间,地球上的鸟类和兽类物种灭绝了78种。

2020年发布的更新版IUCN红色名录评估了全球128918个物种,其中779种动物和123种植物被列入灭绝等级;受到灭绝威胁的物种(极危、濒危和易危三个等级)数量占总评估种数的27.7% 。

截至2022年10月,全世界范围内记录在案的,已经有794种野生动物濒临灭绝,这其中还不包括植物们。已经被认为功能性灭绝的物种有儒艮白鱀豚白鲟斑鳖华南虎、北白犀等。许多被认为已经功能性灭绝的物种均生活在中国境内,这也凸显出中国生态保护和生物多样性保护的紧迫性。

参考资料

鸟类的功能性灭绝推动了种子大小的快速进化变化.美国科学促进会.2024-12-12

濒危物种的现状与未来丨什么是濒危物种?.澎湃新闻.2024-12-11

《环球时报》答读者问:“功能性灭绝”是什么意思?.环球网.2024-12-12

痛心!长江白鲟被正式宣布灭绝.央视网.2024-12-12

栖息地丧失预示着人类世期间亚马逊溪流鱼类的功能性灭绝.整体环境科学.2024-12-12

世界动物日 | 保护动物,别让它们成为“过去式”.澎湃新闻.2024-12-13

【科学公益】什么是“功能性灭绝?” 谁有资格宣布物种的保护级别?.中国发展简报.2024-12-11

中华穿山甲功能性灭绝之争,从常见物种到极度濒危|云南|穿山甲|灭绝.新浪网.2024-12-12

从野蛮生长到“功能性灭绝” ——考拉困境的破局之路.科学网.2024-12-13

全球野生动物44年间消亡60% 人类活动系生物多样性最大威胁.新华网 .2024-12-13

痛心!“美人鱼”儒艮在中国已功能性灭绝!最后一次出现已是14年前….每经网.2024-12-13

为何说“美人鱼”儒艮在中国已经“功能性灭绝”?专家回应|中国.新浪网.2024-12-13