灭绝债务

灭绝债务名词由来

传统的物种灭绝估算方法是根据受破坏的生态环境面积，逆向推导计算物种灭绝速率的。按照这种方法，现在每年有10—100个物种灭绝，未来将达到1000—10000个。此前有科学家预言，到2000年，全世界物种将消失一半。然而2000年过去了，物种灭绝的速度并没有科学家所说得那么快。濒危动物金丝猴

为了解释这一现象，国际顶尖科学家斯图亚特·皮姆、罗伯特·梅、大卫·蒂尔曼等提出“灭绝债务”的概念，认为高出的那部分物种，虽然尚未灭绝，但已是“行尸走肉”，注定要灭绝，只是时间早晚问题。

灭绝债务是指人类破坏生态系统和导致生活在该生态系统内的物种的灭亡之间存在的几十年甚至几个世纪的延迟。

在迄今为止研究的最大的灭绝债务中，奥地利维也纳大学的斯蒂芬？杜凌格（Stefan Dullinger）根据2000年被列为濒危物种所占全部物种的比例对22个欧盟国家进行排序。随后他又根据这些物种对自然产生的压力，也即通过计算人口密度、人均GDP和土地使用的密度，分别就2000年、1950年和1900年，进行了排序。

杜凌格发现，近期灭绝生物数量最多的国家往往是那些在1900年给当地生态系统造成最大压力的国家。那些具有较短生命周期的物种，例如蜻蜓和蚱蜢，是唯一受到1900年人类对自然产生压力效应的物种。哺乳动物的时间滞差更短――很多物种能够感受到人类在1950年对生态系统造成的破坏效应。这可能是因为昆虫只能在自然栖息地的小部分地区存活，而较大的物种需要更大片原始地形生存。

对这一发现的其中一个解释是，这些国家现在能够更好地保护生态物种。但是杜凌格发现，当他将环境项目投资的因素考虑进这个排名里，时滞仍然存在。“结论很明显，生物多样性需要时间对这些社会经济压力做出反应。”

这种灭绝债务可能意味着很多目前濒危物种已经注定要灭绝。英国伦敦帝国理工学院的奥利弗？沃恩（Oliver Wearn）表示，预测可能发生的灭绝唯一的希望是将生态保护关注于“具有最大灭绝债务的地区。”

自然科学界的不同声音

生境丧失导致的物种灭绝及灭绝速率测量是全球面临的重要难题。目前广泛使用的“种—面积曲线反推法”,根据被破坏了的生境面积，通过逆向推导种—面积曲线的方式，计算物种灭绝速率。何芳良经过多年的研究指出：导致一个物种灭绝所需的面积永远比构建种—面积曲线所需的面积大。基于该方法的研究会过高估计物种灭绝速率达160%。

一些科学家为了自圆其说解释“高灭绝速率”,提出了“灭绝债务”的概念，即被破坏过的物种，注定要灭绝。事实上,“灭绝债务”是个假命题，主要是因取样假象造成，即构建种—面积曲线的取样和从生境丧失推断物种灭绝的取样之间存在本质的差别。不过何芳良同时承认生境丧失对物种灭绝的危害。

物种灭绝速率被高估

传统的物种灭绝估算方法是根据受破坏的生态环境面积，逆向推导计算物种灭绝速率的。按照这种方法，现在每年有10-100个物种灭绝，未来将达到1000-10000个。此前还有科学家预言，到2000年，全世界的物种将消失一半。然而2000年过去了，物种灭绝的速度并没有科学家所说得那么快。欧洲原牛（于1627年灭绝）

为了解释这一现象，国际顶尖科学家斯图亚特·皮姆、罗伯特·梅、大卫·蒂尔曼等提出了“灭绝债务”的概念，认为高出的那部分物种，虽然尚未灭绝，但已是“行尸走肉”，是迟早要灭绝的。

何芳良和搭档的最新研究成果则推翻了“灭绝债务”这一概念，通过数学模型证明，人们对物种灭绝的速率存在高估，实际的灭绝速率约为原来估算的40%。也就是说，如果人们估计未来生物灭绝速率为每年1000－10000种的话，那么现在这个数字要除以2.5。

“人祸”是物种灭绝的关键

尽管物种灭绝没有原先想像的那么快，但何芳良仍用“迫在眉睫”来形容当前所面临的危机。他表示：“我们并不否认真实存在且日趋严重的生存环境丧失对物种灭绝的危害。实际上，生存环境破坏仍是物种灭绝的最主要因素。”

对此，中科院南京地质古生物研究所研究员、南京古生物博物馆馆长冯伟民博士也表示赞同：“随着科学的进步，对于物种灭绝速率的计算在不断改善。但这并不改变物种灭绝形势严峻这样一个事实。”

此前地球曾经历过五次物种大灭绝，著名的恐龙灭绝就是其中的一次。这样的大灭绝延续的时间比较长，可能是几十万年或几百万年。至于第六次会延续多久，目前很难预测。过去五次生物灭绝的原因多种多样，有火山爆发、陨石撞击、海平面降低等。冯伟民表示，与以往几次都是自然界主导不同，人类活动在此次物种灭绝中占主导影响。

挑战国际权威

地球上的生物多样性正遭受严重威胁，“物种灭绝”成为流行的社会话题。但每年到底有多少物种灭绝？这是一个科学谜题。大海牛（1768年灭绝）

何芳良介绍说，人类经历过5次大的物种灭绝，原因各种各样，有火山爆发、地壳造山运动、小行星撞击等，著名的恐龙灭绝就是其中一次。而现在，人类正处于第六次物种灭绝时期，大型国际合作项目“千年生态系统评价”认为，现在的物种灭绝速度是每年10—100个，而未来将达到1000—10000个。

这个结论建立在所谓“种—面积曲线”的理论之上。上世纪，科学家为论证物种灭绝的速率提出了一种间接推算方法，根据受破坏的生态环境面积，逆向推导计算物种灭绝的速率。

上世纪七八十年代，很多著名科学家都对物种灭绝速率进行估计，有人提出每小时就有一个物种灭绝，还有人说，到2000年，全世界的物种将有一半灭绝。

“但后来，科学家逐渐感觉到这种计算方法得出的结果似乎偏高了，却没有人能够推翻它。”何芳良说。

为了弥补这一缺陷，斯图亚特·皮姆、罗伯特·梅和大卫·蒂尔曼等提出了“灭绝债务”的概念，认为高出的那部分物种，虽然尚未灭绝，但迟早要灭绝，已是“行尸走肉”。

“灭绝债务”理论的提出者都是大名鼎鼎的国际权威。比如，罗伯特·梅曾是英国两任首相梅杰和布莱尔的政府科学顾问，这个位置只设一人。何良芳所要挑战的，正是他们。

最后论证在中大完成

2003年，何芳良与史蒂芬·胡贝尔(主持哈勃太空望远镜的科学家哈勃是其叔叔)在巴拿马的一个小岛上进行共同研究。在一次思考中，何芳良猛然醒悟，感到“种—面积曲线”一定有问题。

何芳良解释说，“种—面积曲线”使用倒推法，因而忽略了一个严重的问题：增加一个物种所需要的环境面积比灭绝一个物种所需要的面积小得多。在数学曲线上，倒推法所划出的曲线与实际曲线之间存在明显差距。

“很多科学家都知道高估，但谁也不知道怎么解释。”8年来，何芳良一直致力于用严谨的逻辑证明这个问题。2010年他归国来到中山大学，在这片岭南安静的校园里完成了最后的数学证明。

严谨的数学模型征服了挑剔的《自然》杂志编辑。何芳良证明，生物灭绝的速率仅约为原来估算的40%。也就是说，如果人们估计未来生物灭绝速率为每年1000—10000种的话，那么现在这个数字要除以2.5。不过，他强调“这也是一个粗糙的标准”。

对结果可能产生的争议，何芳良解释说，科学的真正本质是追求事实和真理，是什么就是什么。斑驴（1883年灭绝）

地球物种的灭绝速率或许没有想象的那样快！笔者18日从中山大学召开的新闻发布会上获悉，定于今日出版的新一期《自然》杂志刊登了中山大学生命科学院教授何芳良的题为《种—面积曲线总是过高估计由生境丧失导致的物种灭绝速率》的论文。何芳良教授的最新研究成果，颠覆了以往科学界对物种灭绝速率的认识，证明实际速率约为过去估算的40%。该论文也是中大历史上首次在《自然》杂志主刊上发表的学术论文。

北京时间17日晚间11时许，《自然》杂志为何芳良教授召开全球记者电话采访会，公布这一重大研究成果。全球记者采访会议是《自然》杂志为有重大、突破性研究成果的专家所举行的，来自美联社、路透社、彭博社等20多家国际媒体的记者关注本次采访会。

生态环境破坏导致的物种灭绝是近百年来全球面临的一大灾难，但由于缺少直接测量物种灭绝速率的方法和可靠的评估数据，估计物种灭绝速率成为重大科学难题。

何芳良教授在文章中提出，目前科学界广泛采用的“种—面积曲线反推法”过高估计了真实的物种灭绝速率。他运用数学模型成功地论证，真实的灭绝速率大约应是过去所发表的灭绝速率除以2.5。

何芳良教授原任职于加拿大阿尔伯塔大学，2010年7月以最高规格的归国，进入中山大学生命科学学院。他曾先后在《自然》、《科学》以及生态学领域内几乎全部国际顶尖刊物上发表文章60多篇。

自然界现状

大多数亚马孙物种尚未灭绝

砍伐森林会启动物种灭绝的进程，但一个物种的完全消失需要花数个世代的时间。研究人员报告说，巴西的亚马孙目前处于这一过程的早期，但“灭绝债务”正在快速地累积。Oliver Wearn 及其同事研发了一个数学模型，以栖息地丧失量为依据，预测物种多快会在某个区域内灭绝。该模型重新构建了从1970 年至今的巴西亚马孙的物种灭绝模式。

该结果提示，所预期的当地因为历史性的森林砍伐而导致的超过80%的脊椎动物的灭绝还没有发生。接着，研究人员用该模型来预测到2050 年时物种在4 种不同情形下的情况，这些情形包括了从森林砍伐的强力增加至森林砍伐的逐步停止。如果目前的情况继续下去的话，物种灭绝的速度会在今后的40 年中增加，而物种灭绝债务负担将会增长。

然而，未来的数年会提供一个最佳的时段，从而将保护措施集中施予有着最大灭绝债务的地区，这可以减少必须偿还的债务量。Thiago Rangel 在一篇相关的《观点栏目》文章中将该研究与事实相结合，指出为了促进经济增长，巴西政府一直在力推快速扩张亚马孙的基础设施，其中包括建造多个水力发电厂。

末次间冰期海平面有更高的上升

一项对生长在靠近海洋表面的远古珊瑚的研究提示，在末次间冰期中，海平面的上升比原先估计的要高出数米。在末次间冰期它在12 .5 万年前左右达到其巅峰地球的平均温度比现在要暖和1 至2 摄氏度且海平面比现在要高出数米。最普遍被人接受的估计是这一海平面的增加为4~6 米，但由Andrea Dutton 和 Kurt Lambeck 所作的新的研究提示，当时海平面的上升可能要高于这一估计，也许甚至高于目前的海平面达10 米之多。

研究人员编纂并分析了一组来自全世界珊瑚礁的同位素记录。他们的方法中的一个关键性的部分涉及到将局部的、由附近地块的垂直运动所产生的“相对性”海平面的改变与全球性的，由陆基冰融化所致的“海面升降性”改变区分开来。这些结果提示，该海平面在巅峰时比现有的海平面要高出6 至10米，这可能意味着格陵兰和南极冰盖的融化比研究人员普遍假定的要多。

禽用疫苗产生了强毒力株

研究人员在一则Brevium中报告说，用于禽类疫苗中的多个修改过的疱疹病毒株混合了它们的基因组，产生出了一种新的强毒力株，该强毒力株导致澳大利亚大量鸡只的死亡。这些发现主要对兽医学及未来动物疫苗的研发以避免类似情况的出现有重要意义。活的“减毒”疱疹病毒疫苗所用的是一种经过设计的毒性较弱但仍然能够复制的疱疹病毒；这类疫苗被广泛用于人类医学和兽医学中。据Sang-Won Lee 及其同事披露，研究人员曾经对某种活的减毒疫苗可能会与其他病毒株重组而产生一种新的、强毒力株表示关切，但由疱疹病毒疫苗重组引起疾病的暴发还从来没有被报道过。传染性喉气管炎病毒或ILTV 最近在澳大利亚的家禽业中出现，并造成高达17.6%的死亡率。在澳大利亚可以得到3 种不同的活的减毒ILTV 疫苗，其中一种带有一个来自欧洲的病毒株，两 个带有澳大利亚的病毒株。Lee 及其同事对该新病毒的基因组进行了测序并将其与这3 种疫苗株进行了比较。其结果与疫苗病毒株的重组产生了两 种新的强毒力株的可能性是一致的。