研究人員對南非這座被稱為Koppie的小山的灰燼沉積進行了測年。Koppie的下部暴露於二疊紀末期滅絕之前的地層（Balfour組的Palingkloof成員），而上部則包含滅絕後沉積的層（Katberg組）。圖片：John Geissman
根據新近重新發現的來自南非和澳大利亞的化石床，2.52億年前的二疊紀末期大規模滅絕是地球上最大的生命變化之一，在陸地和海洋上，其滅絕的方式和時間有所不同。
對二疊紀晚期佔主導地位的脊椎動物滅絕後的化石的新測年表明，陸地上的生態系統變化比海洋早幾十萬年，最終導致多達70％的陸地脊椎動物滅絕。之後發生海洋動物滅絕，近95％的海洋物種消失了，可能是在數萬年的時間範圍內發生的。
儘管大多數科學家認為，在現在的西伯利亞地區，在一百萬年的時間內發生了一系列大規模的火山噴發，是導致二疊紀末期滅絕的主要原因。這是南半球陸地動物滅絕與北半球海洋動物滅絕之間的時間滯後，表明了不同的直接原因。
加州大學伯克利分校的古植物學家，整合生物學副教授辛迪·洛伊（Cindy Looy）說：「大多數人認為陸地崩潰與海洋崩潰是同時發生的，並且是在南半球和北半球同時發生的。北半球和南半球的大變化並不同步這一事實對造成滅絕的假說有很大影響。海洋動物滅絕不必具有與陸地動物滅絕相同的原因或機制。」
Glossopteris的化石葉子，是二疊紀晚期生態系統擾動之前最常見、最佔優勢的南半球樹木。圖片：M. Grey，Joggins聯合國教科文組織世界遺產，新斯科舍省
臭氧層消失是否導致滅絕？
洛伊實驗室的成員對現有的植物進行了實驗，以確定地球保護性臭氧層崩塌導致的輻照是否可能消滅了植物物種。其他全球變化（氣候變暖、大氣中二氧化碳的增加和海洋酸化的增加）也發生在二疊紀末期和三疊紀開始之初，並且可能是造成這種變化的原因。
在陸地上，最好的記錄是在岡瓦納地區的二疊紀末期脊椎動物滅絕。該地區位於超大陸的南半部，稱為盤古大陸（Pangea），最終分隔成今天我們所知的大陸，即南極洲、非洲、南美和澳大利亞。在南非的卡魯盆地（Karoo Basin），佔優勢地位的食草動物，從二齒獸（Daptocephalus）組合變成了水龍獸（Lystrosaurus）組合。這些群體現已滅絕。
由一種舌羊齒屬叫做Protohaploxypinus limpidus的花粉化石。圖片：加州大學伯克利分校，辛迪·洛伊
在海洋中，北半球擁有最好的滅絕記錄，尤其是中國化石。二疊紀末期的滅絕可能與三葉蟲的滅亡最相關。
為了更精確的取得陸地動物滅絕日期，包括洛伊在內的國際科學家團隊在卡魯盆地保存完好的火山灰沉積物中對鋯石晶體進行了鈾鉛定年。洛伊證實在日期層以上幾米處的沉積物中沒有舌羊齒屬花粉，這證明了這些種子蕨類植物曾經統治了晚期的二疊紀岡瓦納植物群，但在那個時期滅絕了。
鋯石（形成於火山內巖漿中並在噴發時噴入大氣中的微觀矽酸鹽晶體）年齡為2.5224億年，比在中國確定的二疊紀-三疊紀（PT）邊界獲得的日期早30萬年。這意味著在南非假設包含PT邊界的沉積物層實際上至少有30萬年的歷史。
鋯石晶體代表了新研究的年代。圖片：桑德拉·卡莫（Sandra Kamo）
同樣，在澳大利亞，灰沉積的日期正好在記錄最初植物滅絕的那一層之上，同樣地，其出現時間比想像的要晚40萬年。這項工作由內布拉斯加大學的克里斯多福·菲爾丁（Christopher Fielding）及其同事於1月發表。
洛伊說：「卡魯盆地是二疊紀末次脊椎動物更新換代的典範，但直到最近，它的年代測定還不夠好。我們的新鋯石日期顯示，水龍獸底部比海洋滅絕早了幾十萬年，這與澳大利亞的模式相似。這意味著岡瓦納的花卉和動物區系更新與北半球海洋不同步。
「多年來，我們已經知道，與海洋大滅絕相比，陸地生命的幹擾脈衝深入到三疊紀。但是，陸地變化發生時間比海洋滅絕早如此之久，這是相當驚喜的。」
科爾比學院的羅伯特·加斯多爾多（Robert Gastaldo）拿著水龍獸的頭骨，這是南非卡魯盆地的一種常見的二疊紀晚期合弓綱四足動物。標本收藏在南非格雷厄姆斯敦的奧爾巴尼博物館。圖片：羅伯特·加斯多爾多
洛伊和一個國際團隊在他們的論文中得出結論：「陸地生態系統過渡應該在長興期（二疊紀末期）以及可能的三疊紀早期更加逐步、複雜和細緻地發生。」
洛伊及其同事於3月19日在開放獲取雜誌《自然通訊》上發表了他們的發現。