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2.2-IV|國中 13–15 歲

生物多樣性隨時間的演變與未來

從達爾文到第六次大滅絕——我們這一代的選擇

🐦
達爾文雀鳥
🦤
已滅絕物種
🐻
臺灣黑熊
🦔
穿山甲

前五次大滅絕我們無能為力,第六次我們是主角,也可能是劇本作者。

背景概念

人類世(Anthropocene):我們真的改變了地球嗎?

2000 年提出

Crutzen 喊出「人類世」

諾貝爾化學獎得主在學術會議上提出:人類活動已主導地球地質、生態、氣候,應稱人類世。

2024 年 3 月

第四紀地層學分會投票否決正式化

2024 年 3 月,國際地層委員會轄下的第四紀地層學分會投票否決(12 反對、4 支持、3 棄權,另 3 人未投票),國際地質科學聯合會 2024-03-20 聲明確認——人類世目前為描述性概念,非正式地質年代單位。

批判思考:「廣泛使用」≠「科學正式認可」。討論科學議題時先問:我在哪個脈絡談?

活動一・步驟 2

生物多樣性喪失 HIPPO 五大驅動力

H
Habitat loss
棲地喪失
砍伐、都市擴張
I
Invasive species
外來入侵種
福壽螺
P
Pollution
污染
塑膠、農藥
P
Population
人口成長
需求倍增
O
Overharvesting
過度採捕
黑鮪、象牙

IPBES 2019 確認:棲地喪失與過度採捕影響最大;氣候變遷影響正快速上升。75% 陸地環境已被人類顯著改變。

📝 任務:把 HIPPO 五項各對應一個「你身邊」的具體案例。

活動一・步驟 3

臺灣:位於全球生物多樣性熱點周邊、物種密度高

臺灣海拔剖面分層圖 概念整理圖
臺灣海拔剖面分層圖 臺灣垂直海拔剖面示意:由海平面往上依序為海洋、平原濕地紅樹林、暖溫帶山地、溫帶闊葉林、亞高山針葉林、高山寒原,最高為玉山主峰 3,952 公尺(東北亞最高峰)。右側列出臺灣生物多樣性關鍵數字:已紀錄物種約 6.5 萬種(TaiCOL 2026)、約三成昆蟲為臺灣特有種(植物約 15%)、位於全球生物多樣性熱點周邊,物種密度為全球平均 100 倍(TaiBIF 2009)。 臺灣垂直海拔剖面:從海平面到 3,952 m 的生物多樣性分層示意圖海拔高度(m)3,5002,5001,50050003,952 m 玉山主峰(東北亞最高峰)3,500 m高山寒原臺灣冷杉・玉山圓柏2,500–3,500 m 亞高山針葉林黑熊・櫻花鉤吻鮭棲地1,500–2,500 m 溫帶闊葉林檜木林・臺灣黑熊500–1,500 m 暖溫帶山地臺灣藍鵲・穿山甲・石虎0–500 m 平原・濕地・紅樹林招潮蟹・水鳥海洋珊瑚礁(墾丁)・黑潮暖流物種超級高密度臺灣生物多樣性關鍵數字約 6.5 萬已紀錄物種數(TaiCOL 2026)昆蟲約 3 成特有比例(植物約 15%)3,952 m玉山主峰(東北亞最高峰)物種密度:全球平均 100×3,900 m 海拔落差 + 黑潮交會造就獨特的垂直生態帶TaiCOL 2026/TaiBIF 2009資料:臺灣物種名錄 TaiCOL(2026 查詢)、TaiBIF 2009(dp7)海拔剖面為教學示意,物種分布依實際棲息地而定
臺灣:位於全球生物多樣性熱點周邊、物種密度高
思辨起點

長頸鹿的長脖子,是牠「想要」伸長來的嗎?

拉馬克(用進廢退)

個體努力 → 遺傳後代

你用到的器官會發達並傳給小孩——個體在一生中主動改變基因

達爾文(天擇)

族群變異 → 環境篩選

個體間本來就有變異;脖子長的在乾旱缺葉時較能存活繁殖,下一代自然多長脖子

關鍵:演化作用於族群世代。個體不演化,族群才演化。「適應」是當下環境篩選,不是「進步」。

活動一

演化的舞台:達爾文與天擇

從小獵犬號到天擇四要件

活動一・步驟 1

天擇四要件(達爾文 1859 年《物種起源》核心邏輯)

1
變異(Variation)——同種個體間有差異(加拉巴哥雀鳥嘴喙形狀各不同)
2
遺傳(Heredity)——這些差異能傳給後代
3
過度繁殖(Overproduction)——生的後代多於環境能容納的數量
4
差異存活率(Differential Survival)——有些變異在當下環境中更能存活繁殖

胡椒蛾經典案例:工業革命前淺色佔優;煤灰燻黑樹皮後,到 1895 年曼徹斯特約 98% 胡椒蛾是深色型;空氣變乾淨後淺色型又回升。不到 100 年觀察到的天擇!

達爾文 22 歲登小獵犬號(1831),航行 5 年,回家整理 20 多年,1859 年出版《物種起源》。科學不是天才頓悟,是長時間觀察與同儕討論。

活動二

生命的斷層:五次大滅絕

地質尺度上的物種大清空

活動二・步驟 1

五次大滅絕 → 現在第六次?

事件年代(億年前)主因備注
奧陶紀-志留紀4.44冰期 + 海平面驟降—
泥盆紀後期3.72海洋缺氧—
二疊紀-三疊紀(P-T)2.52西伯利亞暗色岩火山最大!海洋物種滅絕:傳統估計約 90–96%,Stanley 2016 年新估計約 81%
三疊紀-侏羅紀2.01火山 + 氣候—
白堊紀-古近紀(K-Pg)0.66Chicxulub 隕石撞擊恐龍滅絕,唯一隕石事件

第六次(現在?):IPBES 2019——全球約 100 萬種動植物面臨滅絕威脅;滅絕速率是背景速率的數十到數百倍;推手:人類。

⚠️ 迷思糾正:只有 K-Pg 那次主因是隕石,其他四次多為火山與氣候劇變。

資料來源:Smithsonian NMNH(年代與主因)/ Stanley 2016, PNAS(P-T 滅絕比例)/ IPBES Global Assessment (2019)
活動三

倫理兩難:入侵種,該怎麼辦?

生態系保全 vs 動物福利

活動三・步驟 2

國際治理:昆蒙框架 30x30 目標(2022)

全球保護區覆蓋 vs 30x30 目標圓餅圖 比例圖
全球保護區覆蓋 vs 30×30 目標圓餅圖 兩個環形圖比較保護區現況與 2030 年 30% 目標:陸地保護區現況 17%(約 61 度弧),海洋保護區現況 8%(約 29 度弧),金黃色弧段為 30% 目標(108 度)。右側為昆蒙框架重點:2022 年 CBD COP15 在加拿大蒙特婁通過、23 項 2030 行動目標、30% 陸地保護、30% 退化生態系復育。 昆蒙框架 30×30 目標:現況 vs 2030 保護區目標示意圖現況17%目標 30%陸地保護區現況8%目標 30%海洋保護區現有陸地保護區(17%)現有海洋保護區(8%)2030 目標(30%)昆蒙框架重點2022年 CBD COP15加拿大蒙特婁通過23 項2030 行動目標30% 陸地保護30% 退化生態系復育同步解決生物多樣性氣候與人類健康危機仿巴黎協定結構無懲罰機制CBD KM-GBF(dp6)資料:CBD 昆明-蒙特婁全球生物多樣性框架(dp6, L1 高可靠)比例為近似示意,實際保護區數據持續更新
國際治理:昆蒙框架 30x30 目標(2022)
資料來源:CBD KM-GBF 官網
活動四・步驟 1 ・學習單(投影版)

校園生物多樣性行動書(CER + HIPPO 自檢)

分組寫一份「校園 / 社區生物多樣性行動書」,用 CER 結構呈現:

結構你要回答的問題填寫區
Claim 主張你主張學校做什麼?
Evidence 證據引用 data_card 數字 + 校園現況
Reasoning 推理為什麼證據能支持主張?
HIPPO 對應你的提案處理哪一項驅動力?

範例:「移除校園黑板樹、補種原生茄冬」→ 對應 H(棲地),提供授粉昆蟲食草,連結課程 + 校園營運 + 社群。

總結

後設認知 + 三個關鍵字

第 1 個
天擇
族群世代累積
個體不演化,族群才演化
第 2 個
HIPPO
棲地→入侵→污染
→人口→採捕
第 3 個
30x30
從校園 CER 行動
不等政府
1
論證:人類世起算點該訂哪年?1610?1800?1950?理由?
2
倫理:科技若能復活猛瑪象,你支持嗎?考量生態系、倫理、資源。
3
行動:餐桌上最該「換掉」的食材是哪個?與過度採捕的關聯?

前五次大滅絕我們無能為力,第六次我們是主角,也可能是改變劇本的一代。