计算背景消光率

辨别现代人类活动对损失的影响物种需要确定在没有这种活动的情况下物种消失的速度。海洋研究化石证明这些物种存在了大约100万到1000万年。假设所有这些灭绝都是独立渐进地发生的。这是一种“正常”的方式,而不是灾难性的,就像他们在2000年年底所做的那样白垩纪大约6600万年前恐龙许多其他陆地和海洋动物物种消失了。在此基础上,如果人们追踪100万个物种的命运,就会发现每年大约有0.1个物种灭绝——换句话说,每1到10年就有一个物种灭绝。

人类寿命提供有用的类比对前面提到的。如果人类的平均寿命约为80岁,那么在其他条件相同的情况下,正常情况下,每年每80个人中就有一人死亡。(事实上,人类的存活率因生命阶段而异,婴儿和老年人的存活率最低。)然而,如果每年每80个人中就有一个以上的人死亡,那就不正常了。可能会有疫情例如。

与当今作比较物种灭绝率保守的,假设正常的速率是每年每百万物种中只有一个物种灭绝。这就是基准利率——人们可以与现代利率进行比较的背景利率。例如,给定一万种现存物种的样本(大约是现代鸟类的数量),每100年就会有一种物种灭绝。将这一数字与上个世纪物种灭绝的实际数量进行比较,可以提供相对灭绝率的衡量标准。

上述背景消光率的估计推导出从丰富和广泛的物种占主导地位化石记录.相比之下,正如文章后来所证明的那样,今天最有可能灭绝的物种是罕见的和地方性的。因此,化石数据可能低估了背景灭绝率。然而,重要的是,这些估计可以从知识中得到补充物种形成比率——新物种出现的比率——通常是那些稀有的本地物种。这些比率不能比灭绝率低很多,否则就不会有物种存活。

探索的思想物种形成率,人们可以再次类比人类的寿命,并问:我在世的兄弟姐妹多大了?答案可能是任何东西,从新生儿到退休人员度过最后的日子。平均年龄介于两者之间,也就是说,大约是一生的一半。如果你问一只老鼠同样的问题,答案将是几个月;像红杉这样的长寿树,也许是一种或者更多。兄弟姐妹的年龄是一个人能活多久的线索。

物种有相当于兄弟姐妹的东西。在进化树中,它们是该物种现存的近亲(看到进化:进化树)——这是由DNA.人类的近亲是动物倭黑猩猩),而倭黑猩猩的近亲是倭黑猩猩黑猩猩p .穴居人).分类学家称之为亲缘物种妹妹类群他们从“亲本”物种中分裂出来。

两个现存物种的DNA差异越大,它们与共同祖先的分裂就越久远。研究表明,积累差异产生于变化,而变化的速率在某种程度上是相当恒定的,因此就有了变化的概念分子钟看到进化:进化的分子钟)——这使得科学家可以根据DNA差异的知识来估计分裂的时间。例如,通过对倭黑猩猩和黑猩猩DNA的比较,倭黑猩猩和黑猩猩似乎在100万年前分离,而人类大约在600万年前从包含倭黑猩猩和黑猩猩的谱系中分离出来。

使用分子钟来确定物种形成率的优点是,它适用于所有物种,无论是常见的还是稀有的。它适用于鸟类,在前面的例子中,也适用于生活在森林里的猿类,它们的化石很少被发现。在前面的例子中,倭黑猩猩和黑猩猩在一百万年前分裂了,这表明这样的物种是有血缘关系的。寿命就像上面讨论的那些丰富而广泛的海洋物种一样,至少在没有现代人类活动威胁它们的情况下,是在数百万年的时间尺度上存在的。然而,这只是一个例子。有证据表明物种形成可以更快吗?

直到最近,似乎有一个明显的例子物种形成率-鸟类的“婴儿潮”。它的存在允许一种可能性,即今天观察到的鸟类高灭绝率可能只是进化繁荣的自然修剪。

在…的两边北美的大平原是35双妹妹类群包括西方而且东部蓝知更鸟Sialia墨西哥而且美国sialis)、红轴和黄轴闪烁(两者都被认为是亚种Colaptes auratus),还有红宝石般的喉咙和黑色的下巴蜂鸟阿尔齐洛科斯colubris而且答:alexandri).根据快速物种形成的解释,一种机制似乎创造了所有这些物种。每一对姐妹类群都有一个分布在整个大陆的亲本物种。然后是第三纪后期冰川作用的重大进展更新世(距今258万至11700年前)将每个亲本种群分为两组。每一对孤立的类群进化成两个姐妹类群,一个在西部,另一个在东部。最后,冰层消退,大约一万年前,随着大陆变得足够温暖,姐妹类群扩大了它们的活动范围,在某些情况下,它们再次相遇。(为了进一步讨论这种物种形成机制,看到进化:地理物种形成.)

这个故事虽然引人注目,但现在看来是错误的。分子数据表明姐妹类群平均在245万年前分裂。这意味着这些类群的平均物种寿命不仅比快速物种形成的解释要长得多,而且也比上述保守估计的100万年灭绝速度要长得多基准

基于分子的研究发现,许多姐妹物种是在几百万年前被创造出来的,这表明物种也应该存在“几百万年”。事实上,他们认为,每年100万个物种中有一个物种灭绝的背景率可能太高了。尽管如此,这个速度仍然是比较现代灭绝的一个方便的基准。