地球簡史6：什麼原因導致奧陶紀末期物種大滅絕？
2020-07-31 科普益生君顯生宙｜古生代：
顯生宙：5.41億年前至今
古生代：5.41億~2.51億年前
奧陶紀：4.85億~4.43億年前
奧陶紀海洋想像圖
奧陶紀時期地球環境與現代對比：
- 平均地表溫度約16℃，比現代高2℃。
- 海平面比現代高180米左右（前期最高可達到210米，末期140米）。
- 氧氣含量為現代的68%。
- 二氧化碳含量大約為現代的15倍。
- 每年墜落地球的隕石數量是現在的100倍。
- 奧陶紀時期的一天是21小時。
奧陶紀代表性物種：
奧陶紀海洋想像圖
奧陶紀氣候溫和，淺海廣布，世界許多地區（包括我國大部分地區）都被淺海海水掩蓋，海生生物空前發展，較寒武紀更為豐富。
三葉蟲：奧陶紀地層中已發現的三葉蟲有500多種，相比寒武紀時期已經少了很多（目前在全球共發現的三葉蟲化石達幾千種）。三葉蟲種類的減少也許與無頜類大量出現有關。
三葉蟲
無頜類（早期魚類）：奧陶紀最著名的無頜類是甲冑魚，可能是現今七鰓鰻的祖先。與現在的魚類不同，它們沒有上下頜，看起來頭大尾小，且頭部都被作為防禦裝備的骨甲包裹。甲冑魚種類較多，大小有幾釐米至幾十釐米不等，遊動起來並沒有現代魚類那麼靈活。
最早的一種甲冑魚
七鰓鰻
海百合：不是植物，這是一種簡單的動物。它是為數不多的，能從奧陶紀生存至今的動物之一（還有珊瑚）。現存海百合種類有600多種，但至今為止發現的海百合化石種類有5000種以上，說明它們曾經相當繁盛。
現代海百合
奧陶紀海百合化石
筆石：這是一種神奇的動物，它們像珊瑚一樣聚集在一起生活，被稱為筆石聚集群。這個群體只有5釐米左右，靠捕捉微生物為生。
筆石
筆石
筆石
直殼鸚鵡螺：名副其實的奧陶紀海洋霸主，頂級獵食者，最長可長到1米以上，有些種類甚至可以達到6米。直殼鸚鵡螺可能具有當時最快的遊泳速度，這得益於它的梭形外殼以及它的「噴水驅動系統」。不難想像，在奧陶紀被直殼鸚鵡螺盯上的獵物基本都死翹翹了。
直殼鸚鵡螺
直殼鸚鵡螺
板足鱟：俗稱海蠍子，這是一種像蠍子似的節肢動物，也是頂級獵食者之一，是直殼鸚鵡螺強有力的競爭對手，奧陶紀時期可長到1.5米長。
海蠍子
海蠍子
另外，陸生植物首次在奧陶紀出現。大約在4.72億年前，第一批由綠藻進化出的植物與真菌一起在岸邊形成最古老的「地衣」共生體。
地衣
奧陶紀末期物種大滅絕之謎
大概在距今4.5~4.45億年前的奧陶紀末期，地球生命又遭遇了一次物種大滅絕。這次滅絕事件導致60%的物種消失了。目前大多數科學家認同的說法是，奧陶紀末期因頻繁的火山噴發導致全球進入冰河期引起的物種滅絕。可在近期發現的一些證據顯示，這次滅絕事件並不簡單。
奧陶紀與志留紀之間的地層中，汞、硫元素超標，這的確是火山頻繁爆發的證據。但是，地層中還發現了本不應存在的銥元素以及碳同位素，很可能是外太空的隕石帶來地球的，而且這可能是導致當時海洋中浮遊生物產生大量變異體的原因。這說明，在奧陶紀物種大滅絕時期，隕石降落到地球的規模也十分可怕。
但是，目前地球上已經發現的這一時間段形成的隕石坑中，最大的就是位於加拿大安大略省的斯萊特隕石坑，直徑32公裡，這應該不足以產生滅絕60%物種的「滅世效果」。也許還有一種可能性，當時降落地球的隕石比較密集，但是個體並不是特別大。
斯萊特隕石坑
另外，根據2005年NASA及堪薩斯大學的科學家作出的共同研究結果分析，也許是一顆超新星釋放出的伽馬射線，其過程只持續了十秒，但是卻摧毀了地球一半的臭氧層，使太陽紫外線肆無忌憚的襲擊地球，導致近海面的大量生物死亡，從而破壞食物鏈，更多生物滅絕。但是，這個概率實在是太低了，相比之下「隕石說」還更靠譜些。或許，奧陶紀末期生物大滅絕是多種因素共同作用的結果。
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參考資料：
頭條百科
《奧陶紀末期生物集群絕滅事件》
《奧陶紀末期的集群絕滅和銥異常的發現——來自長江三峽東部地區奧陶系／志留系界線剖面的例證》
Mercury spikes suggest volcanic driver of the Ordovician-Silurian mass extinction
Metal-induced malformations in early Palaeozoic plankton are harbingers of mass extinction
Large mass-independent sulphur isotope anomalies link stratospheric volcanism to the Late Ordovician mass extinction
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