《科学》杂志：世界海洋的“背景灭绝”
巨齿鲨，这种使大白鲨看起来像鳟鱼的巨大鲨鱼，不再在海洋中游泳了。
今天，这种已经灭绝的50英尺长的食肉动物仍然是小说作品和神秘动物学家的猜测中的一个形象，而且，更有帮助的是，在化石记录中，还有较小的鲨鱼、海洋哺乳动物、珊瑚和许多贝类的矿化遗骸。
威廉玛丽古生物学家罗文·洛克伍德是一个研究小组的成员，该小组研究了2300万年的海洋生物化石记录，并绘制了一套人类出现之前世界的灭绝模式。他们的论文《评估现代海洋中灭绝风险的古生物学基线》发表在5月1日的《科学》杂志上。
洛克伍德是该大学地质系的副教授，他解释说，这篇论文本质上是对人类出现之前海洋中自然物种长期消失的描述，通过化石记录追踪全球物种灭绝，然后建立数学模型。洛克伍德说，这项研究的2300万年范围代表了地球上一个相对稳定的生命时期——没有大型陨石撞击、大陆重组或其他已知的引发大规模灭绝的大规模灾难性事件。而且没有人类。
“我们的想法是在没有我们的情况下观察物种灭绝，”她说。“我们的目标是利用对化石记录的检查来预测未来哪些生物可能灭绝，哪些生物面临更高的风险。”
洛克伍德指出，《科学》杂志的那篇文章描述了自然进化和灭绝的循环，这种力量今天仍在海洋中发挥作用。过度捕捞、气候变化和点源污染等人为因素，使今天的生物圈与过去有了很大的不同。
“在我们的论文中，我们研究了所谓的‘背景灭绝’，即物种的不断更替，”她解释说。洛克伍德引用了其他科学家最近量化人类对海洋影响的研究。当谈到破坏海洋的能力时，即使是过去时代近乎传奇的巨型掠食者也无法与智人相提并论。
“如果你知道那些背景灭绝率是多少，你就可以将今天发生的事情与之进行比较，”她说。“你可以说，好吧，人类与巨齿鲨相比如何？答案是，我们的情况要糟糕得多。我们是比以往任何动物都更有效的掠食者。”
洛克伍德指出，对背景灭绝的研究表明，今天海洋中的一些生命形式与遥远过去的海洋非常相似。
她解释说：“今天生活在海洋中的许多生物都有两千万年前灭绝的近亲。”因此，当一种蛤蜊灭绝时，它在生态系统中的位置通常由另一种密切相关的蛤蜊填补，这种蛤蜊已经进化到某种程度上胜过了灭绝的双壳类。进化出适应优势的蜗牛取代了其他蜗牛，以此类推。
不过也有例外。例如，洛克伍德说，虎鲸和其他齿鲸在很大程度上填补了大约300万年前灭绝的巨齿鲨留下的空缺，“我们都更安全，”她补充说。
一些物种也延续了下来。洛克伍德和她的研究贝类的合作者必须对几个例子进行分类，在这些例子中，他们发现同一物种被赋予了不同的名字，一个用来描述现代标本，另一个用来描述化石记录中的标本。
与对现代海洋的研究相比，背景灭绝的记录也揭示了人类活动影响的一些特别令人不安的方面。
洛克伍德说：“具有讽刺意味的是，我们发现，我们过度捕捞的许多地区自然容易灭绝。”她解释说，将现代海洋与背景灭绝数据进行比较，显示出类似的浓度，这本质上是人为影响的不幸放大，增加了热带海洋等脆弱地区的灭绝速度。
“如果没有人类，我们不会看到这种程度的灭绝。人类对物种灭绝有着不成比例的影响，”她说。“拥有这些背景数据很有用，因为它告诉我们，人类不仅仅是大自然的一部分。我们对生态系统的影响远远超过你对单一物种的预期。”
加速的、人为驱动的物种灭绝事关重大。洛克伍德说，过度捕捞的影响通常集中在食物链的顶端，因为人类已经严重减少了鲸鱼、鲨鱼和其他鱼类的数量。
“生态系统需要这些顶级捕食者来发挥作用，”她说，接着解释说，人类在减缓过度灭绝方面的自身利益超出了学术界对生态系统的关注。
“海洋中有很多我们不太了解的动物。它们在对抗癌症或其他医学方面对我们很有价值，”洛克伍德说。“我们还没有真正评估过其中任何一个。而我们正在失去他们。”
洛克伍德是2015年普卢梅里奖的获得者，这是一项奖励威廉玛丽学院教师创新和创造力的荣誉。她和她的合著者是古今海洋灭绝决定因素工作组的成员，该工作组由国家进化综合中心支持，由国家科学基金会资助。
论文的第一作者 科学本文由加州大学伯克利分校的S. Finnegan撰写。其他合作者有S.C.安德森，西蒙弗雷泽大学；富兰克林和马歇尔学院P.G.哈尼克；C.辛普森，国家自然历史博物馆；达尔豪斯大学D.P. Tittensor和H.K. Lotze；麻省大学J.E. Byrnes；艾利森山大学Z.V. Finkel；林德伯格博士，加州大学伯克利分校；Liow，奥斯陆大学；C.M.麦克莱恩，国家进化综合中心；C.L. McGuire，华盛顿大学；A. O'Dea，史密森尼热带研究所；以及昆士兰大学的J.M. Pandolfi。