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2.5亿年前 是谁“谋杀”了陆地中的八成生物

2020-05-14 科技日报 张晔
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科研人员在发掘岩芯取样受访者供图

  二叠纪末,陆地生命遭受有史以来最惨烈攻击,逾越80%的陆地生物和大年夜部分陆地生物灭亡。天体撞击、气候变暖、火山喷发……

  回溯地质汗青,地球曾经产生过5次严重年夜生物灭尽事宜,这些事宜形成当时陆地中至少75%的物种在短时间内灭尽。直到明天,各国迷信家经过多年的研究,固然提出过量种假说,但对生物大年夜灭尽的缘由存有争议。

  科技日报记者近日从中科院南京地质古生物研究所得知,该所科研团队与美国粹者协作,对地球汗青上最大年夜范围的一次陆地生物灭尽展开了研究。2.5亿年前的二叠纪末,一次史无前例的生物大年夜灭尽,让逾越80%的陆地生物和大年夜部分陆地生物灭亡。这是有史以来陆地生命遭受的最惨烈攻击。

  十多年前,在浙江省长兴县煤山逾越二叠纪-三叠纪转机期的一段地层剖面,中科院南京地质古生物研究所的科研团队停止了科研钻探取样任务,而此次获得的岩芯中能够隐蔽着大年夜灭尽“罪魁罪魁”的蛛丝马迹。

  毕竟是甚么招致了二叠纪末陆地生物大年夜灭尽?是天体撞击,陆地酸化照样地球变暖?其他几次生物大年夜灭尽的缘由又是甚么?这个奥秘“杀手”会不会再次出现,演出第六次生物大年夜灭尽?记者带着成绩采访了引导此项研究的中科院南京地质古生物研究所研究员张华。

  史上最严重的生物大年夜灭尽

  到今朝为止,地球汗青上有过5次异常大年夜的灭尽事宜,个中,二叠纪末生物大年夜灭尽毫无争议地被公认为地质汗青时代严重的一次灭尽事宜。

  之前,由于统计标准较粗,二叠纪生物大年夜灭尽曾被认为产生在很长的时间(大年夜约1000万年)内。

  后来,经过进一步研究,迷信家发明二叠纪生物大年夜灭尽分为两个阶段:一次产生在瓜达鲁普世末(约2.6亿年前),能够与当时的峨眉山玄武岩大年夜范围喷发有关;另外一次产生在二叠纪末期(约2.5亿年前)。“今朝平日所说的二叠纪末生物大年夜灭尽,是指产生在二叠纪-三叠纪之交的生物灭尽事宜。”张华说。

  人们熟知的三叶虫,是当时一种比较罕见的生物,在我国很多处所都能发掘到它的化石。在5亿年前的陆地中,三叶虫曾占据主导地位,可谓海中霸主。但在这一次大年夜灭尽中,三叶虫完全消掉了,再也没有出现过。

  不只是三叶虫,此次生物大年夜灭尽形成古生代异常闹热的植物群中很多重要门类灭尽或许大年夜幅增添。比如四射珊瑚、横板珊瑚、海蕾类等均遭受灭顶之灾, 从此鸣金收兵;还有古生代早期腕足植物,在大年夜灭尽层位明显小型化,曾经闹热的长身贝目、扭月贝目、石燕目和直形贝目等均灭尽。

  与此同时,地球的陆地生态体系也遭受严重年夜攻击。据张华简介,当时的地球大年夜陆与如今完全不合,上亿年的板块活动,到了二叠纪全球各个重要大年夜陆拼在一路,成为一个名为“泛古陆”的超等大年夜陆。在广阔的陆地上,滋养了很多植物和植物,比如在华南地区以大年夜羽羊齿为代表的热带雨林植物群,二叠纪早期占主导地位的脊椎植物二齿兽等。

  然则,在此次绝后的大年夜灭尽中,以大年夜羽羊齿为代表的热带雨林植物群根本消掉,以二齿兽为代表的脊椎植物群也遭到严重年夜攻击,数量锐减。

  张华告诉记者,古生物学家根据化石记录停止了统计,约有95%的陆地生物物种和约75%的陆地生物物种惨遭灭尽。

  陆地明显缺氧致生物“憋逝世”

  在寒武纪生命大年夜迸发以后的近3亿年时间里,地球外面的海陆赓续变幻,生命赓续升级,每纪都是新舞台,每纪都有新“演员”退场。

  同时,也有大年夜量物种镌汰,包含那些弗成一世的霸主。那么,毕竟是谁在安排地球生命的轮回?

  据张华简介,二叠纪末生物大年夜灭尽是地球史上最严重的事宜,假设可以或许找出确切缘由,将有助于揭开其他几次生物大年夜灭尽的面纱,关于二叠纪末生物大年夜灭尽的缘由有多种猜想,比较风行的是火山喷发。

  也曾经有学者提出天体撞击形成二叠纪末生物大年夜灭尽,地外的小行星或许彗星撞击地球,肯定会带来灾害性的后果,比如,它会带来地球磁极倒转、在陆地上激起大年夜火、在陆地中激起巨型海啸。然则,这类不雅点没有足够的证据支撑,一向遭到多方质疑。

  而火山迸发的不雅点则更令人佩服。俗语说分久必合,合久必分。地球大年夜陆经过板块活动拼接在一路后,并未停止活动,地球外部强大年夜的力量推动板块相互挤压,形成大年夜范围的火山喷发,泛大年夜陆也于二叠纪末期逐步决裂。在位于俄罗斯的西伯利亚,至今还留有大年夜量的火山喷发陈迹。有人认为,那是地球史上范围最大年夜的火山喷发,放射出大年夜量的温室气体和矿物质。

  张华带领的科研团队在对浙江长兴县的一段地层剖面展开研究发明,这段地层曾是远古陆地,记录了大年夜灭尽前后约50万年的陆地地质汗青。

  他们对地层样品中铁、钼、铀、钒等对氧化复原异常敏感的元素停止分析。成果显示,生物大年夜灭尽时代,陆地处于缺氧状况,且大年夜灭尽停止后一段时间,缺氧情况仍没有明显改变。另外,地层样品中还发清楚明了缺氧情况中罕见的硫化物。

  “我们比对了其他研究,发来岁夜灭尽前后,全球陆地广泛出现了缺氧状况。我们认为,很能够是当时的火山喷发等地质事宜产生了大年夜量复原性物质,并输入陆地。海水里的氧气被大年夜量消费,广泛性的缺氧出现,终究大年夜部分陆地生物逝世亡。”张华说。

  地球情况突变存在幕后黑手

  今朝,地球上一共有约150万种生物。这个数字听起来异常多,但其实只占地球曾经具有的物种总数的1%。也就是说,地球上曾经栖息着1.5亿种生物,而如今,它们中的99%都灭尽了。

  很多物种消掉于显生宙的5次生物大年夜灭尽,分别产生在4.3亿年前的奥陶纪末、3.7亿年前的晚泥盆世、2.5亿年前的二叠纪末、2亿年前的三叠纪末和6600万年前的白垩纪末,恐龙的灭尽就产生在白垩纪末。

  迷信家们曾经罗列了不下20种能够形玉成部生物圈息灭的缘由。

  张华告诉记者,已有研究注解,6亿年以来生命在赓续地演变,还没有任何天外事宜曾经息灭全部地球生物圈,一切这些生物大年夜灭尽事宜简直都伴随有激烈的全球性格况变更。

  这些情况和蔼候变更包含冰室效应或温室效应,并招致大年夜气温度激烈变更、陆地酸化和缺氧、陆地微生物迸发等景象出现, 一切这些都解释激烈的气候情况变更是招致生物大年夜灭尽产生的缘由。

  “其幕后黑手大年夜多指向地球外部活动形成的大年夜范围火山喷发。”张华说,即就是公众存眷的白垩纪末生物大年夜灭尽事宜,也逐步被证明与印度的德干玄武岩喷发有密切接洽。

  是以专家认为,大年夜范围火山喷发触发埋藏于地下的甲烷和二氧化碳等温室气体在短时间内快速释放,这些温室气体进入大年夜气后激起地表情况激烈变更,从而形成生物大年夜灭尽。

  自从有人类记录以来,地球还没有不雅察到上千平方千米的大年夜范围火山喷发的景象。然则人类对地球情况带来了史无前例的改变,形成大年夜量二氧化碳进入大年夜气,假设这类趋势经久保持下去,那么地球生物圈进入新一轮大年夜灭尽在所不免。

打印 义务编辑:侯茜

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