地球史上最大滅絕事件的幕後推手

地球上的生物經歷了一段漫長而又極其動蕩的歷史。每次物種滅絕都急劇降低生物多樣性，而生物多樣性的每一次改變都影響著進化進程。

史上最大規模的滅絕事件（二疊紀-三疊紀大滅絕）發生在大約2.52億年前，大約四分之三的陸地生物和95%的海洋生物在短短幾千年內消失了。

長期以來，人們一直認為，二疊紀-三疊紀大滅絕的潛在誘因與西伯利亞的強烈火山活動和海床釋放大量甲烷有關。然而，導致大滅絕的確切原因和事件順序仍然存在很大爭議。

《自然•地球科學》雜誌當地時間10月19日報導，在BASE-LiNE Earth（BLE）項目的資助下，英國聖安德魯斯大學及德國亥姆霍茲海洋研究中心的研究人員藉助尖端分析技術和創新的地化模型，首次重建了當時的完整級聯事件。

研究中，BLE小組「調閱」了一種常被忽視的環境檔案：腕足類動物化石的外殼。

論文作者Hana Jurikova博士解釋說：「這些類似蛤蚌的生物在地球的生存時間超過了5億年。它們在2.52億年前沉積到特提斯海洋的淺層大陸架底部，記錄下了大滅絕前夕的環境條件。」

通過測定化石外殼中硼元素的同位素，研究人員追蹤了2.52億年前海水pH值的變化情況。由於海水的pH值與大氣中的二氧化碳濃度緊密耦合，後者重建也具備了一定可能性。為了完成分析工作，研究人員使用了高精度同位素分析儀與最先進的大幾何二次離子質譜儀。

論文作者Marcus Gutjahr博士表示：「在這些先進技術的支持下，我們不僅可以重建大氣中二氧化碳濃度的演變，還能清楚地追溯火山活動情況。根據我們取得的數據，這次大滅絕與甲烷水合物的溶解無關。」

接著，研究人員將硼和碳同位素數據輸入了地球化學模型中。該模型模擬了當時的地球進程。結果顯示，與大量火山二氧化碳注入大氣密切相關的氣候變暖和海洋酸化，已經足夠致命。它們甚至使海洋鈣化生物在大滅絕事件剛開始時就消失了。二氧化碳的釋放還產生了其他影響——溫室效應造成全球氣溫升高，陸地上的化學風化效應也增強了。

數千年來，越來越多的營養物質匯入海洋，使海洋逐漸富營養化——其結果是大規模的氧氣消耗和整個元素循環的改變。

Jurikova博士總結道：「這種相互關聯的多米諾骨牌式崩潰，最終導致了慘烈的二疊紀-三疊紀大滅絕事件。」

科界原創

編譯：德克斯特

審稿：西莫

責編：陳之涵

期刊來源：《自然•地球科學》

期刊編號：1752-0908

原文連結：

https://phys.org/news/2020-10-driver-largest-mass-extinction-history.html

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