人固有一死，或是自然去世，或是染病而終，或是意外身亡，遺傳因素和生活習慣影響著人類的壽命。與人類的死亡相似，自然界的生物也終會滅絕。如果把一種生物從出現(xiàn)到滅絕的時間，定為這個物種的“壽命”的話，那每個物種的平均壽命為400萬年。然而，各個物種的壽命長短相差甚遠。最長壽的物種壽命長達1.6億年，而短壽的物種，例如人類所在的靈長類，只有100萬年的壽命
自然的，就如同人們探究百歲老人長壽的秘密，科學家也對物種壽命問題興致勃勃。從拉馬克開始，在歷經(jīng)數(shù)個世紀的研究之后，科學家們發(fā)現(xiàn)，在很多生物滅絕之前，它們都得了同一種病——特化。
特化，是指物種適應(yīng)于某一獨特的生活環(huán)境，對該環(huán)境適應(yīng)而變得難以適應(yīng)其他環(huán)境的現(xiàn)象。
生物的特化就像人類經(jīng)過學習特定的知識，在長大后從事不同的職業(yè)。當社會不需要某個職業(yè)時，該職業(yè)的人就會失業(yè)；同樣，當環(huán)境改變，原本的溫度，食物等適宜條件消失，特化的生物也會因為不適應(yīng)新環(huán)境，導致數(shù)量減少甚至滅絕。
圖片來源：CovalentCareers
地球上的物種，多多少少都有“特化”病，這是自然選擇的結(jié)果。物種長期生活在某個特定環(huán)境下，適應(yīng)該環(huán)境的個體生活得更好，能夠留下更多的后代。一代又一代，適應(yīng)當前環(huán)境的比例越來越多，而適應(yīng)其他環(huán)境的數(shù)量就少了。在環(huán)境改變時，難以在改變后環(huán)境生存的生物就會大量死亡。
從這個角度來說，特化就像是一種降低物種對環(huán)境變化抵抗力的疾病。它隨著一代一代的自然選擇傳遞，逐漸降低生物對環(huán)境變化的抵抗力，最終讓生物死于難以適應(yīng)溫度，缺少食物，無法逃離危險等并發(fā)癥。在物種壽命的末期，還會出現(xiàn)各種并發(fā)癥的組合襲擊，最終殺死物種。
Part.1
特化導致的常見“抵抗力降低”癥狀，最主要的有狹溫性、食性專一、共生與寄生、個體過大、生長發(fā)育緩慢和低生殖率。當一個物種出現(xiàn)了主要癥狀之一或更多，也就意味著這個物種的壽命不會很長了。
“狹溫性”的典型病例是北極熊。它們長期生活在低溫的北極的冰蓋上，以捕食海豹為生，因此演化出了厚實的保溫皮毛和白色的保護色，讓它們在北極如熊得雪。然而，皮毛的強大保溫能力導致北極熊適宜溫度范圍狹窄，在氣候變暖后便很難生存。
在歷史上，狹溫性尤其對熱帶和寒帶物種危害巨大，因為當?shù)厍颦h(huán)境變暖和變冷時，它們沒有逃脫空間，而溫帶物種更可能隨著溫度改變轉(zhuǎn)移陣地。
只能生活在寒冷北極的北極熊，因為全球變暖導致冰蓋融化而面臨生存危機。圖片來源：Wild For Life
因珊瑚蟲死亡而白化的珊瑚礁。珊瑚蟲只能適應(yīng)26℃左右的水溫，由于全球變暖，珊瑚礁處于滅絕邊緣。圖片來源：Greenpeace
得了“食性專一”病例的是劍齒虎。食性特化使生物只吃少數(shù)種類的食物，或是寄生在特定寄主身上。當它依賴的生物數(shù)量減少或消失時，也會導致自己數(shù)量驟減甚至滅絕。在劍齒虎生活的更新世，大型、移動緩慢，但皮膚厚實堅韌的猛犸象和野牛等食物特別豐富，劍齒虎長長的劍齒能夠穿透獵物的厚皮殺死獵物。然而，當更新世時期，大型植食性動物滅絕，劍齒虎缺少食物，也便隨之一同滅絕了。
“共生與寄生”包括各種共同生活的生物。如蟲黃藻生活在珊瑚蟲體內(nèi)，為珊瑚蟲提供營養(yǎng)，而珊瑚蟲則為之提供無機鹽，當蟲黃藻因為溫度過高死亡時，珊瑚蟲也會因營養(yǎng)不足死去；寄生則是生活在特定生物上的寄生蟲，當寄主滅絕時，寄生蟲也免不得唇亡齒寒了。
捕食大角鹿的劍齒虎，由于寒冷氣候結(jié)束，厚皮的大型寒帶動物難以生存，劍齒虎也隨之滅絕。圖片來源：Prehistoric Fauna
Part.2
在穩(wěn)定的環(huán)境中，大個頭更有優(yōu)勢，因為它們可以吃更大的食物，同時降低被捕食的幾率。但大的個體需要更多的食物來維持自身，當環(huán)境惡化，食物減少，相比小個頭，它們更容易被餓死。
回顧白堊紀，翼龍是“個體過大”的典型病例。翼龍的翼膜結(jié)構(gòu)使其在大型化上比起鳥類更有優(yōu)勢，但對于小個體的鳥類，它們的羽毛更加易于保溫，個小也更容易在密林中移動，因此翼龍在與鳥類的競爭中變的越來越大。
在晚白堊紀的桑托階—坎帕階動物群中，翼龍的尺寸遠遠超過了鳥類。白堊紀末期的翼龍翼展都在5m以上，最大的甚至達到11米，這導致它們在白堊紀末的滅絕中由于食物缺乏和風暴全軍覆沒，而小個體鳥類則活了下來。
同樣，在地史上最大規(guī)模的滅絕——二疊紀末大滅絕中，存活下來的生物幾乎全在5cm以下，這說明在二疊紀末的環(huán)境更適合小個體生物生存。
翼龍因個體過大而缺少小個體，在白堊紀滅絕中全部消失，鳥類接替了它們的位置
圖片來源：參考文獻[2]
患上“低生殖率和生長發(fā)育緩慢”的病例是旅鴿。低生殖率，生長緩慢可以讓每個孩子都得到親代的良好照顧，提高下一代的成活率，在穩(wěn)定的環(huán)境下能夠促進生物數(shù)量的增長。而在災(zāi)難中，生物數(shù)量受到嚴重打擊時，低生殖率和緩慢的生長發(fā)育會導致數(shù)量再難恢復(fù)，導致滅絕。
19世紀，旅鴿是北美甚至可能是世界上數(shù)量最多的鳥類。在它們數(shù)量的鼎盛時期，一個鳥群能達到約1600米寬，480千米長的巨大規(guī)模，飛過村莊時遮天蔽日。但在短短不到百年內(nèi)，因為人類捕殺，旅鴿從幾十億種群走向滅絕。
究其原因，除了人類的殺害外，旅鴿的繁殖行為需要在群體內(nèi)才可以進行，且一次僅產(chǎn)一枚卵，群體對其精心照顧，才有了“子子孫孫無窮盡也”的景象。然而，一旦遭到人類捕殺，生的少，無法補充群體的旅鴿便迅速滅絕。
曾經(jīng)繁盛的旅鴿群，因為人類的大量捕殺和自身的低生殖率而滅絕。圖片來源：Bakersfield Californian
Part.3
如同降低人類免疫力的疾病，“艾滋病”一般，“特化”并不會立刻殺死一個物種，而是通過降低物種對環(huán)境變化的抵抗力而減少物種的壽命，殺死物種的，是環(huán)境。不同的環(huán)境，殺死物種的癥狀也不甚相同。
浮游生物是海洋中數(shù)量最大，也是最易取得的食物，只要一張嘴，吸進海水，便能將浮游生物吃進肚子。在這方便易取，取之不盡的餡餅的誘惑前，許多物種演化為以浮游生物為食，由此出現(xiàn)了一系列的特化癥狀：浮游、表層生活、濾食性以及低移動能力。
近水樓臺先得月，浮游和表層生活可以讓物種接近浮游生物所處的位置，大口吞吃它們，如三葉蟲中的球接子，將自己變成貝殼模樣，在水中抓取食物；菊石的幼體生活在水上層，以浮游動物為食；
濾食則是把自己變成過濾器，像吸塵器一樣將不善游動的浮游生物吸入口中，如藍鯨和座頭鯨；
低移動能力則病的更加嚴重：海百合和腕足動物為了節(jié)省能量，干脆動都不動，固定在一個地方，通過擾動水流或用觸手對浮游生物直接進行海底撈。
在環(huán)境優(yōu)越的時候，浮游生物資源豐富，這些動物活得十分滋潤，藍鯨甚至靠吃磷蝦吃成了世界上最大的動物。
對球接子（特化捕食浮游生物的三葉蟲）的復(fù)原，球接子滅絕于奧陶紀晚期圖片來源：ScienceDirect.com
食磷蝦群的藍鯨，藍鯨是地球最大的動物，以浮游生物為主要食物
圖片來源：American Museum of Natural History
然而，天上沒有免費的餡餅。浮游生物對環(huán)境變化尤為敏感，一有風吹草動便會成片死亡。因此，每當?shù)搅谁h(huán)境惡化之時，依靠浮游動物為生的物種總是首當其沖。球接子滅絕于奧陶紀，而其它三葉蟲大多數(shù)都生活的很好；菊石在白堊紀末的滅絕中消失，而它底棲的近親鸚鵡螺則得以幸存；至于那些移動能力低的物種，更是只能躺著“等死”。腕足動物和海百合在二疊紀末的滅絕中近乎全滅，海百合只有能自由移動的類型活了下來，但也從此一蹶不振，直到現(xiàn)在，它們在海洋中仍然是邊緣角色。
古生代動物群（黑色）和現(xiàn)代動物群（白色）屬的數(shù)量演化和滅絕率。古老、特化的物種大多數(shù)已經(jīng)滅絕，而長壽非特化的物種得以生存下來
圖片來源：參考文獻[3]
但相對于陸地而言，海洋對“特化病”的包容度更高。早在對滅絕生物研究剛剛起步的時候，拉馬克就推測海洋生物比陸地生物更不容易滅絕，因為海水對環(huán)境變化有更多的“緩沖”，使海洋的環(huán)境比陸地更穩(wěn)定。
事實也是如此。海洋物種的生存時間明顯比陸地物種生存時間長，珊瑚能夠生存2500萬年，貝類可以生存2300萬年，而陸地上的馬只能生存400萬年。比起馬來，更加“特化”，飛行的鳥類只能生存250萬年而已。
至于那些十分特化，聚集了一大堆癥狀在身上的物種，壽命就更短了。
Part.4
除了上述的癥狀，特化的其他癥狀還有營養(yǎng)價值高（美味誰都想吃）、壽命長（老年搶占青年的生存空間）、形態(tài)和行為復(fù)雜（某個器官或生存環(huán)節(jié)出了問題就難以生存）、遷徙行為（一個遷徙地環(huán)境改變就無法生存），以及數(shù)量低、分布范圍狹窄、豐富度變動劇烈（數(shù)量低時很容易降到危險水平）、季節(jié)性群集（容易被一網(wǎng)打盡）和遺傳變異率低（面對環(huán)境改變難以有個體能存活）等。
夏威夷蝸牛夜間活動，主要吃葉子上生長的真菌，但因為數(shù)量低、分布范圍狹窄，加上棲息地破壞和家鼠的襲擊等，所有夏威夷蝸牛都已瀕危
圖片來源：Wikipedia
憨態(tài)可掬的大海牛，因為肉味鮮美和移動能力差被人類捕殺而滅絕
圖片來源：Pinterest
而我們的國寶大熊貓，也是憑“本事”活成了瀕危動物：只吃竹子，只分布在四川和陜西，壽命長，生的少，竹子開花就挨餓。但與大海牛不同的是，它們得到了人類的充分保護，成為世界的“團寵”，數(shù)量也在不斷回升。然而，在世界上，仍有許許多多的生物因為人類的環(huán)境破壞和殺害，從生活無憂變得數(shù)量減少、分布范圍狹窄，甚至瀕危。
可愛的大熊貓因為人類的保護免于滅絕
圖片來源：Global Times
人得了疾病，醫(yī)生不會見死不救，而是會千方百計延長他的壽命；在人類出現(xiàn)之后，人類的活動在各種層面上改變了環(huán)境，使特化病提前爆發(fā)，大大加速了物種滅絕的速度。對于得了特化病的物種，人類絕不能落井下石，以其生存能力差為由不加保護。
畢竟，不要忘了，人類也是生物的一員，也是集大個體、低生殖、長壽命、生長緩慢、遺傳變異率低于一身的高度特化的生物，還因現(xiàn)代生活患上了移動能力低，狹溫性等更多的“特化病”。如果生存環(huán)境被破壞，失去了現(xiàn)代生活的人類，大多數(shù)都根本無法生存下去。
保護特化的生物，也就是保護我們自己。
我們?nèi)祟悾巴砥谥侨恕背霈F(xiàn)至今不到5萬年。如果我們繼續(xù)破壞環(huán)境的話，靈長類物種100萬年的平均壽命，人類還能達到嗎？
參考文獻:
出品：科普中國
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