本期內容：
一、奧陶紀生物概況
二、揭秘奧陶紀生物大繁盛
三、揭秘奧陶紀生物大滅絕
一、奧陶紀生物概況
（原標題：奧陶紀——海洋無脊物動物的全盛時期）
奧陶紀（Ordovician Period，Ordovician），地質年代名稱，是古生代的第二個紀，開始於距今5億年，延續了6500萬年。奧陶紀分早、中、晚三個世。奧陶紀是地史上海侵最廣泛的時期之一。在板塊內部的地臺區，海水廣布，表現為濱海淺海相碳酸鹽巖的普遍發育，在板塊邊緣的活動地槽區，為較深水環境，形成厚度很大的淺海、深海碎屑沉積和火山噴發沉積。奧陶紀末期曾發生過一次規模較大的冰期，其分布範圍包括非洲，特別是北非、南美的阿根廷、玻利維亞以及歐洲的西班牙和法國南部等地。
奧陶紀生物演化：
1.當時氣候溫和，淺海廣布，世界許多地方（包括我國大部分地方）都被淺海海水掩蓋。海生生物空前發展。
2.在奧陶紀廣闊的海洋中，海生無脊椎動物空前繁榮，生活著大量的各門類無脊椎動物。除寒武紀開始繁盛的類群以外，其他一些類群還得到進一步的發展，其中包括筆石、珊瑚、腕足、海百合、苔蘚蟲和軟體動物等。其中，筆石是奧陶紀最奇特的海洋動物類群，它們自早奧陶世開始即已興盛繁育，分布廣泛。腕足動物在這一時期奧演化迅速，大部份的類群均已出現，無鉸類、幾丁質殼的腕足類逐漸衰退，鈣質殼的有鉸類則盛極一時；鸚鵡螺進入繁盛時期，它們身體巨大，是當時海洋中兇猛的肉食性動物；由於大量食肉類鸚鵡螺類的出現，為了防禦，三葉蟲在胸、尾長出許多針刺，以避免食肉動物的襲擊或吞食。珊瑚自中奧陶世開始大量出現，復體的珊瑚雖說還較原始，但已能夠形成小型的礁體。
3.在奧陶紀晚期，約4.8億年前，首次出現了可靠的陸生脊椎動物--淡水無顎魚；淡水植物據推測可能在奧陶紀也已經出現。
4.物種大滅絕發生在4億4萬年前的奧陶紀末期。由於當時地球氣候變冷和海平面下降，生活在水體的各種不同無脊椎動物便蕩然無存。
二、古生物學家揭秘奧陶紀海洋動物群繁盛的「玄機」
作者:詹仁斌等 來源:《地質學》2018/8/30
晚奧陶世全球古地理再造與推測的古洋流運移路徑。南古所供圖
中國科學院南京地質古生物研究所發布消息，該所「早古生代創新研究群體」負責人詹仁斌研究員及其國際合作夥伴加拿大威斯頓大學靳吉鎖教授指出，現今活躍在東太平洋赤道地區的「冷舌」現象在奧陶紀時就已存在，華南板塊在奧陶紀時的海洋動物群演化與這一「冷舌」及其運移存在密切關聯。該研究成果在近期發表於國際知名地學期刊《地質學》(Geology)雜誌上。
海洋表面溫度是海水和大氣相互作用的結果。通常情況下，熱帶太平洋的表層水溫度存在著東冷西暖的特點。在赤道東太平洋存在一個冷水區，被稱之為「赤道東太平洋冷舌」。在現代海洋中，「赤道東太平洋冷舌」對海洋-大氣CO2循環、全球氣候具有重要影響，厄爾尼諾和拉尼娜等氣候事件都受其影響和直接控制。
科研人員介紹，大量研究證實，華南板塊在距今4.88-4.44億年的奧陶紀期間從南半球中緯度逐漸漂向赤道，其環境緯度特別是海水溫度應該是越來越高。然而，數十年的地層古生物研究發現，儘管在板塊「漂流」過程中，其生物多樣性越來越高，屬種越來越多，但海水的溫度卻越來越低，這與華南板塊向赤道漂移「應該」出現的變化呈現出了相反的趨勢。
綜合各種證據，科學家認為這是因為板塊在運移的過程中遇到了冷水洋流，冷水洋流帶來豐富的營養和充足的氧氣，促進了華南板塊的成種作用，誘發了海洋生物的輻射，這就是地史上著名的奧陶紀生物大輻射。
研究通過奧陶紀古洋流重建顯示，岡瓦納大陸沿岸存在一個從南極到赤道的冷洋流，該洋流性質和引起赤道東太平洋「冷舌」的現代南美洪堡洋流(即秘魯寒流)相似。
因此，儘管揚子臺地在晚奧陶世處於赤道附近，因其長期受冷洋流的影響，冷水洋流給華南板塊帶來了豐富的營養物質，促進了海洋生物群的分異和繁盛，從而發育了高分異度高豐度的涼水型動物群，記錄它們的就是一套涼水型碳酸鹽巖。因而，赤道「冷舌」成為華南奧陶紀生物大輻射的重要背景機制之一。
本研究得到國家自然科學基金委、中國科學院及現代古生物學和地層學國家重點實驗室的資助。（來源：中新網 楊顏慈）
三、揭秘4.5億年前奧陶紀生物大滅絕
（一）奧陶紀生物大滅絕
近來一個新理論提出，伽馬射線爆發導致了地球歷史上一場大規模的滅絕，即4.5億年前的奧陶紀大滅絕，比恐龍滅絕那次要嚴重的多，當時三分之二左右的物種毀於一旦。
伽馬射線「襲擊」地球時，會破壞地球大氣層平流層的分子結構，形成新的氮氧化物，使得地球被一層「棕褐色的煙霧」包圍，臭氧層也遭到嚴重破壞。這時，紫外線強度比正常情況要強至少50倍，足以使地表生物喪命。這一時期，大多數生活在地表或接近地表的生物，尤其是海洋淺水生物幾乎都滅絕了，而深水生物則倖免於難，這也是「伽馬射線說」的有力佐證。伽馬射線的第二個影響是，大量氮氧化物使地球大氣層溫度下降，地表降溫，進而導致冰期的來臨。在這次生物大滅絕之前，地球上「超乎尋常的溫暖」。
探索爆發原因
伽馬射線爆發的起源和進化是科學家感興趣的，其中一個原因是，在大爆炸時有許多類似的事件，理解這些現象會為我們研究宇宙起源提供線索。 當一顆恆星塌縮時，其景觀看起來就像用咖啡棒攪拌咖啡，攪拌的中心是顆黑洞，除此之外科學家不知道更多的信息。這種攪拌會產生強大的能量流，即伽馬射線爆發。伽馬射線爆發也是宇宙中最明亮的爆發。
科學家認為，伽馬射線爆發是在一顆大質量恆星的內核用光了核燃料時引發的，其內核在自身重力下發生塌縮形成一個黑洞，然後黑洞發動了粒子噴射，一路旋轉著穿過正在垮塌的恆星，以近乎光速噴入太空。伽馬射線是能量最高的光。圍繞著黑洞的熱物質和噴射範圍內的垮塌所產生的內部衝擊波，被認為是發出高能（百萬電子伏特級）伽馬射線的輻射源，這些射線的能量大約是可見光的50萬倍。科學家認為，當噴射猛烈撞擊它周圍的物質時，發出了伽馬射線，形成了外部衝擊波。
挑戰現有理論
阿拉巴馬大學漢茲維爾分校研究人員稱，他們探測到伽馬射線爆發就像蛋糕外面結了一層冰霜。但用數學模型來檢驗時，卻與費米大太空望遠鏡 傳感器獲取的真實數據不符。
「我們以為，這種耀斑的可見光來自內部衝擊波，但這次爆發顯示，它一定是來自外部衝擊波，產生了能量最高的伽馬射線。」費米小組成員、馬裡蘭大學的希爾維亞·朱說。
對一次伽馬射線爆發而言，它是相對較近的，它的光旅行了38億年到達地球，但這一距離只有通常伽馬射線爆發的1/3左右。義大利雨燕小組布雷拉觀測臺的吉安佩羅·泰利亞弗利說：「但根據雨燕和地面望遠鏡的詳細觀察，清晰顯示GRB 130427A的性質更像通常距離的爆發，而不是離得這麼近。」
「我們還未真正弄清楚產生伽馬射線的原因。我們以為自己知道，認為這是由於恆星塌縮。」伯吉斯說，他和普利斯開發出了一些模型，用以測算伽馬射線波譜，這些波譜有助於深入理解爆炸的起源，他們稱之為噴射。「兩年來，我們檢測到了各種各樣的爆發，然後，這次爆發發生了，這對我們的研究來說真是太好了。這些伽馬射線暴風，是自大爆炸以後宇宙中發生的最激烈事件。我們正在研究爆發是怎樣產生的，這會為我們打開一扇窗，看到它們是從噴射的什麼地方產生的。」
（二）相關視頻連結
1.奧陶紀大災難來臨（1）
2.奧陶紀大災難來臨（2）