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二叠纪末大灭绝 破解2.5亿年前的“谋杀案”
http://www.workercn.cn    2018-04-13     来源:科技日报
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  原标题:破解2.5亿年前的“谋杀案”

  在生物演化的“长河”中,曾经出现过一次“大灭绝”事件,几乎造成了地球生物界回到原始状态,这就是著名的“二叠纪末生命大灭绝”。但究竟是什么造成了这次大灭绝呢?

  近日,中国科学技术大学肖益林教授团队和沈延安教授团队研究发现,迅速增强的大陆风化作用导致海水组成的变化是二叠纪末生命大灭绝事件的重要环境因素。

  长久以来,二叠纪末生命大灭绝事件的原因一直是个谜,科学家曾提出小行星撞击、海底可燃冰的快速分解以及大规模火山喷发等多种解释,但具体的驱动机制和环境因素目前学界尚未形成统一认识。

  案件重现

  二叠纪末大灭绝 ——众多生物“蒸发”

  化石记录表明,5.4亿年以来地球上共发生了5次显著的生命灭绝事件。其中,发生在二叠纪末的灭绝事件是最严重、规模最大的生命灭绝事件之一。“其灭绝过程的特征是规模大、时间短、灭绝后生命系统的复苏极其缓慢。”沈延安告诉科技日报记者。

  他表示,二叠纪末生命灭绝事件造成了80%以上的海洋生物的消失,比如珊瑚、三叶虫、放射虫;也造成了75%以上陆地生物的消失,比如陆栖的单弓类群动物和许多爬行类群动物。就灭绝物种的规模而言,比发生在大约6500万年前的白垩纪恐龙灭绝事件更严重。根据最新的年龄资料显示,二叠纪末生命灭绝虽然规模巨大,但发生的时间却很短——仅10万年左右的时间众多的生命就仿佛“蒸发”了一般,陆地与海洋都陷入了死寂。

  更为重要的是,由于生命系统在二叠纪末遭到了重创,因此同其他灭绝事件不同,二叠纪末生命灭绝事件之后,生命系统的完全恢复大约持续了500万年。

  在沈延安看来,探究这次生命大灭绝事件的原因具有重要的现实意义。“生命起源和演化的研究一直是自然科学的重大科学问题。研究二叠纪末生命大灭绝事件的原因使我们对过去的生命演化过程有充分的理解,讲古论今,它也为我们预测未来地球环境和生命系统的变化提供了重要的启示。”沈延安说。

  嫌犯一

  坏脾气的大反派 ——火山爆发

  有些研究人员认为,火山爆发是二叠纪末生命灭绝事件真正的“罪魁祸首”。

  比如加拿大卡尔加里大学格拉斯比教授的研究小组就认为造成此次大灭绝的原因是巨型火山的爆发,他们在加拿大北极圈内的火山灰地层中发现了2.5亿年前生命灭绝层位汞的异常富集。这个发现绝对是解释二叠纪末生命大灭绝原因的有力证据。因为通常认为汞的异常富集是火山活动造成的。

  他们的研究显示,世界上最大的火山爆发,使得大气中的氧气含量降低,令众多海洋和陆地生物窒息而死,火山爆发后产生的大量沉淀物和温室气体,引发了酸雨和全球升温,又给当时地球上大部分物种沉重的一击。

  与此同时,中国地质大学(武汉)谢树成团队的研究也证明了此次生命大灭绝与火山爆发有关。通过采集、分析距今约2.52亿年的生物化石及保存它们的地层,研究人员还原了这次生命大灭绝的过程:西伯利亚等地火山爆发,释放大量二氧化碳、二氧化硫等温室气体与有害气体,又与超大陆聚合导致的其他因素耦合,致使地球环境恶化——全球变暖、海洋缺氧,大量生物灭绝。

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