最新發現的一次大滅絕事件

2.33億年前，地球成為「煉獄」。在我們現在所知的加拿大西海岸，發生了一系列的劇烈火山噴發事件。巨型火山的噴發將二氧化碳、甲烷和水蒸氣釋放到大氣中，導致了大規模的全球變暖。一項新的研究表明，這是一次改變全球的大滅絕事件，它導致許多具有優勢的四足動物滅絕，同時預示著恐龍的黎明即將到來。

原先，主流的地質學家和古生物學家認為，生命史上發生過五次大滅絕事件，最著名的大滅絕發生在白堊紀末期，也就是大約6600萬年前。在那次滅絕事件中，恐龍、翼龍、海洋爬行動物和菊石都滅絕了。那次事件的罪魁禍首被認為是一顆巨型小行星。小行星撞擊事件造成了全球性的影響，陽光被遮蔽，地球被暗無天日的黑暗籠罩著，全球氣溫驟降，隨後又對海洋和大氣造成了其他大規模的擾動。

因此，對先前未知的大滅絕的新發現看起來似乎非常出人意料。然而，這個被稱為卡尼期洪積事件（Carnian Pluvial Episode，CPE）的關鍵事件，和那顆巨型小行星一樣，殺死了大量物種。隨著地球變得越來越溫暖而乾燥，陸地和海洋的生態系統同樣發生了深刻的變化。

大滅絕事件時間線。| 圖片來源：D. Bonadonna/MUSE, Trento

CPE最早是在20世紀80年代被人們關注到的，但當時人們認為它只限於歐洲。起初，德國、瑞士和義大利的地質學家認識到，大約2.32億年前，海洋動物群發生了一次重大的更替，這被稱為萊茵河谷事件（Rheingraben event）。

隨後在1986年，古生物學家Michael J. Benton認識到，這其實是一次四足動物和菊石在全球範圍內的更替。但當時，年代推定的技術比現在弱得多，科學家還無法確定這兩件事到底是不是同一次事件。

當地質學家Mike Simms和Alastair Ruffell發現一段大約100萬年之久的在英國和歐洲的部分地區的潮溼氣候時，這次事件的拼圖便逐漸被整合在一起。隨後，地質學家Jacopo dal Corso確認了CPE發生的時間與蘭格利亞玄武巖噴發高峰的時間一致。蘭格利亞是地質學家對一個狹窄的構造板塊的稱呼，它連接著北美大陸西海岸、溫哥華北部和西雅圖。

地圖顯示了蘭格利亞溢流玄武巖在阿拉斯加、育空和不列顛哥倫比亞的分布。| 圖片來源：University of British Columbia (EOAS)

最後，在重新研究三疊紀巖石的證據時，研究人員發現，CPE的特徵遠不止在歐洲，在南美、北美、澳大利亞和亞洲都發現了相應的證據。這說明，這次事件遠非歐洲獨有，而是一次全球性的事件。

蘭格利亞的大規模噴發導致全球變暖，降雨量增加。從2.33億年前起，有多達五次的噴發高峰事件與變暖的高峰有關。在陸地上，這引發了植物和食草動物的深刻變化。急劇的變暖迫使動物離開熱帶地區，酸雨殺死了陸地上的植物。當火山噴發停止時，溫度仍然很高，而熱帶的降雨停止。這導致了隨後的土地乾涸。

圖片來源：D. Bonadonna/ MUSE, Trento

但反過來說，隨著原本具有優勢的以植物為食的四足動物的數量減少（例如喙頭龍和二齒獸），恐龍獲得了生存的機會。恐龍起源於三疊紀的早期至中期。新的研究表明，由於CPE，它們在隨後的1000萬至1500萬年間迅速擴張，成為陸地生態系統中的優勢物種。CPE引發了長達1.65億年的「恐龍時代」。其實不僅是恐龍得到了立足之地。許多現代四足動物群，如海龜、蜥蜴、鱷和哺乳動物，都可以追溯到這個新發現的變革時期。

海洋中的變化同樣劇烈。火山噴發導致了酸雨，淺海開始酸化，而這種酸化「襲擊」了所有的海洋生物。

最不尋常的是海洋碳酸鹽工廠的「重新鑄造」。在CPE之前，海洋中的碳酸鹽主要來自大陸架上的微生物生態系統，例如以石灰巖為主的泥丘。但在CPE之後，碳酸鹽的來源受到了珊瑚礁和浮遊生物的驅動，新的微生物群體開始出現並大量繁殖，比如鞭毛藻類。

CPE標誌著現代珊瑚礁以及許多現代浮遊生物群的開始，這種海洋中基本化學循環的轉變，標誌著現代海洋生態系統的開端。

地球歷史上曾發生過多次由火山引發的大滅絕，而了解過往大滅絕事件的歷史細節，對於我們如何幫助地球從氣候變化中恢復過來，將有重要的意義。地質學家需要調查蘭格利亞火山活動的細節，並了解這些反覆的噴發如何驅動氣候變化並改變地球生態系統。在大滅絕事件中出現的地球物理的擾動，比如全球變暖、酸雨和海洋酸化，其實同樣都是我們今天面臨的挑戰。

古生物學家需要更密切地研究來自海洋和大陸化石記錄的數據。這將有助於我們了解這場危機對生物多樣性喪失的影響，同時也會幫助我們探索地球是如何復甦的。

撰文：Michael J. Benton（布裡斯託大學脊椎動物古生物學教授）

封面來源：pikist