本文发表于《大众科学》的前博客网络,反映了作者的观点,不一定代表《大众科学》的观点。
关于“生态灭绝”以及复活节岛或本地语言拉帕努伊岛文明崩溃的故事,因电影“拉帕努伊岛”(1994年)和美国生物学家贾雷德·戴蒙德的著作“崩溃:社会为何选择失败或生存”(2005年)而广为人知。根据电影和书中提出的情景,人口增长过快,导致对岛上有限自然资源的过度开发。特别是建造摩艾石像——代表祖先的大型雕像,并成为这个小岛上权力和声望的象征——需要大量的木材。然而,在彻底砍伐了高大的棕榈树林之后,土壤很快就被周期性的暴雨侵蚀。贫瘠的火山岩再也无法维持农业生产,很快农民就无法养活人口——没有木材,没有人能够建造船只逃离迫在眉睫的厄运。在由此引发的饥荒、混乱和内战中,太平洋地区曾经高度发达的文明之一,拥有自己的文字和令人惊叹的建造技能,迅速崩溃。
这个情景主要基于1961年之前考古探险中发现的沉积物中未知的棕榈状花粉。在从沼泽中提取的多个岩芯中发现了含有花粉的层,在化石土壤中的根印和在熔岩洞穴中发现的亚化石坚果也证明复活节岛曾经生长着高大的棕榈树。如今,拉帕努伊岛的景观以草地为主,覆盖了岛屿的90%;其余部分是灌木丛和种植的桉树林,几乎没有本土物种。
显然,复活节岛的社会无视对其环境的破坏,并将地位的象征置于常识和可持续发展之上,最终注定要被自身的贪婪所毁灭——这个故事提醒我们,我们的地球就像复活节岛一样——只不过是浩瀚宇宙中的一个点,最终我们也将缺乏逃离环境的可能性,而今天这个环境必须维持70亿人口的生存。
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图1和图2。 1786年,“拉彼鲁兹”探险队(1785-1788年)访问了复活节岛,艺术家杜切·德·万西制作了第一张地图和当地居民的第一批绘画(在某种程度上被理想化了)以及摩艾石像(公共领域图像)。请注意,摩艾石像仍然直立着——所以显然并非所有雕像都像一些作者提出的那样在史前战争中被推倒。
然而,与好莱坞“基于真实事件”的制作所提出的相反,这个可怕的寓言以及拉帕努伊岛的灾难性情景过去和现在仍然存在争议。
用于重建岛屿古生态学的研究岩芯数量有限,而且大多数分析的分辨率非常粗糙,并且存在主要的沉积间断,因此关于拉帕努伊岛完全失去其原生森林的速度和时间仍然存在许多疑问。根据最新的孢粉学研究,直到末次冰期最盛期末期(约12000年前),该岛经历了寒冷干燥的气候。在全新世较湿润的气候期间,森林扩张并持续到公元300年至800年之间人类的到来。据推测,森林砍伐发生在这些时期与1722年欧洲人到来之间。
基于这些有限的信息,人们提出了两组主要的假设来解释岛上植物生命和物种多样性的大量丧失。一组假设,总结在《崩溃》一书中,将森林砍伐归咎于直接和间接的人类行为。人类积极砍伐了整个森林,并将当地动物群猎杀到濒临灭绝的边缘。在人类影响假设的修改版本中,殖民者并非环境崩溃的主要和唯一罪魁祸首,而是他们带到这个孤立岛屿上的入侵植物或动物物种,这些物种与本土物种的激烈竞争导致了本土物种的迅速衰落和灭绝。
第二组假设涉及过去气候变化的可能巨大影响,例如长期干旱,对已经敏感和不稳定的岛屿环境和社会的影响。
图3。 拉帕努伊岛环境现象的简化历史。
从火山岛三个主要火山口的沼泽和湖泊中可以获得良好的沉积物岩芯,从而记录拉帕努伊岛的过去,因为较大的沉积物捕集器更可能容纳更厚和未受扰动的沉积物。拉诺·阿罗伊火山口拥有一个与地下水位相连并有流出的沼泽。拉诺·拉拉库和拉诺·考火山口拥有没有流出的永久性湖泊,并且被不透水的湖泊沉积物与主要的地下水体隔开。
对从拉努·拉拉库湖回收的沉积物中花粉粒的计数表明,在沉积记录中,以棕榈为主的花粉组合在1200年开始被以草为主的花粉组合所取代,这被认为是几乎完全清除茂密的棕榈树森林的结果。不幸的是,花粉图的解释可能非常棘手。
花粉总和曲线确实反映了花粉产量的相对变化,但这不一定反映样本点周围区域棕榈树的绝对数量。根据树种以及该物种的授粉方式(风媒授粉的物种将比依赖更可靠的媒介(如动物)的物种产生更多的花粉粒),不同的物种可以产生非常不同的花粉量。为了从花粉组合中重建真实的植被覆盖率,我们必须知道所研究植物物种的校准因子。
然而,尚不清楚是哪种树种在拉帕努伊岛上产生了花粉。在太平洋岛屿上广泛分布的Pritchardia属(普里查德棕榈)、Cocos属(椰子棕榈)和Jubaea chilensis种(葡萄酒棕榈)之间存在花粉形态学上的相似性。一些作者认为复活节岛曾被葡萄酒棕榈森林所支配。然而,发现的稀疏的大化石残骸与所有提到的物种都不符。不完整的化石坚果与胡安·费尔南德斯群岛特有的棕榈树种Juania australis的坚果最为相似。假设所有残骸——根铸型、花粉粒和坚果——都来自同一种植物,有人提出拉帕努伊岛的棕榈树是一种特有的——并且今天已经灭绝的——物种:Paschalococos disperta,它与最近的棕榈树种具有可疑的系统亲缘关系,并且“花粉转换因子”未知。
即使确切知道转换因子,沼泽和湿地中保存的花粉信号也很大程度上取决于树木在集水区的位置。非常靠近采样点岸边的几棵树木可以发出比远处许多树木甚至整个森林更强的信号。
在研究复活节岛的过去时,不仅植物学,地质学也造成了问题。
所有研究的岩芯都显示出侵蚀和沉积物中的一个显著间断,直到公元800年,可能是由于一场严重的干旱——不幸的是,恰好是在第一个人类影响被假设的时期。土地利用和森林砍伐/焚烧的高峰期可能发生在稍后的1300年至1600年间。
因此,沉积物和花粉记录只能给出在此期间发生的植被变化的近似年龄,也不能给出这些变化的确切范围和原因。
据估计,曾经有1600万棵棕榈树生长在拉帕努伊岛上,覆盖了几乎70%的表面。所有这些棕榈树真的都被人类消耗了吗?目的是什么?建造摩艾石像还是作为饮用植物汁液的来源?但是,这些数字与迄今为止在整个岛屿上发现的相对稀薄的木炭层和木材碎片形成了鲜明对比。然而,缺失的木材碎片和木炭有可能被侵蚀、运输并沉积在周围的海洋中。
然而,考虑到拉帕努伊岛的考古遗迹,第三种情景也是可能的。在考古记录中,几乎没有证据表明岛上因人口过剩而导致冲突或暴力事件增加;被认为是矛头的石器只是简单的切割和刮削工具,也没有发现防御工事。数百具研究过的骨骼没有显示出战争或暴力的特殊迹象,而且拉帕努伊岛的同类相食现象仍然没有得到证实。根据这种情景,森林砍伐是一个“自然”过程(可能在引进的老鼠的帮助下),而不是人类有意强迫造成的。森林的丧失也没有对拉帕努伊岛的人口、社会和生活质量产生灾难性影响。
最终,最令人好奇的问题仍然没有答案:以前的居民是否完全摧毁了岛上茂密的亚热带森林,导致了他们自身的灭亡?拉帕努伊岛自人类殖民开始以来是否就是一个贫瘠的环境,只覆盖着当地的森林斑块?是否是干旱,也许与人类的影响相结合,最终触发了已经稀有的植物物种的灭绝?当地人是否意识到了即将到来的变化——他们甚至在意吗?
似乎可以肯定的是,拉帕努伊岛的森林砍伐是一个复杂的过程。仅仅责怪气候变化似乎是不恰当的。植物和动物已经在过去的一万年中在以前无人居住的岛屿上幸存了严酷的气候变化,而过去一千年的人类存在将进一步增加对环境的压力。然而,人类与森林共存了几个世纪,例如,通过使用棕榈树在森林中庇护的种植坑。
摩艾文化的“终结”也更可能是一个缓慢的过程(在1722年第一批欧洲人到来时并未结束),而不是突然的好莱坞式灾难。此外,最早的书面报告将当地居民描述为不一定是绝望的幸存者,并将该岛描述为并非后世界末日般的荒原。拉帕努伊人将树木替换为灌木,防止了土壤侵蚀,他们有效地使用数百万块岩石作为石覆盖物种植了大量食物。今天在岛上观察到的大部分破坏和土壤侵蚀是在欧洲殖民之后造成的,特别是20世纪引进的大型牲畜显著增加了土壤侵蚀。
尽管如此,复活节岛的教训仍然很重要;即使生态系统的衰落并非完全是人类的过错或世界末日情景,而且贫瘠的环境继续维持着一个社会——然而,这是一个被剥夺了许多未来可能性的社会。它表明一个社会依赖于环境——所以归根结底,关心环境只符合我们自身的利益。
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