二疊紀生命滅絕
關鍵因素證據找到
作者:吳長鋒 科學網轉載於科技日報2018/3/28科技日報合肥3月27日電 (記者吳長鋒)記者從中國科學技術大學獲悉,該校地球和空間科學學院肖益林教授團隊和沈延安教授團隊,在二疊紀末生命大滅絕事件的過程和機制研究中,首次系統測定了全球二疊—三疊界線的「金釘子」剖面——中國浙江煤山剖面的鋰同位素組成,並通過動態模型計算,重建了這一重大地質歷史時期海水的鋰同位素組成及其變化趨勢。研究顯示,迅速增強的大陸風化作用導致海水組成的變化是二疊紀末生命大滅絕事件的重要環境因素。相關研究成果在線發表在3月26日出版的《美國科學院院報》上。
距今約2.52億年的二疊/三疊紀之交發生了地質歷史時期最為嚴重的全球生物集群滅絕事件,在很短時間內造成了超過80%的海洋生物和70%的陸地生物滅絕,其原因一直存在巨大爭議,科學家曾提出天體撞擊、大規模火山噴發、海底可燃冰的快速分解、海水缺氧等多種假說和解釋,但具體的驅動機制和環境因素目前尚未形成統一認識。
研究表明,在滅絕事件發生前夕,海水的鋰同位素組成發生了顯著降低,這一特徵一直持續到早三疊世初,指示了當時快速增強的全球性大陸風化作用。沈延安介紹說,迅速增強的大陸風化作用能夠將地表巨量的離子和營養鹽輸送至海洋,從而引發海水的富營養化和海洋酸化,進而導致海水缺氧、透光帶降低,這一效應積累到海洋生命所能承受的閾值後,最終引發海洋生態系統的崩潰並造成二疊紀末生命在短時間內大量滅絕。
背景知識
二疊紀生物滅絕,亦稱第三次生物大滅絕,發生於距今2.51億年前的二疊紀末期,是地球上五次物種大滅絕事件中最嚴重的一次。
三葉蟲
二疊紀是強大爬行動物的時代,圖中狼蜥獸正在捕食盾甲龍
距今約2.5億年前的二疊紀末期,發生了生物史上最嚴重的大滅絕事件,估計地球上有96%~97%的物種滅絕,其中90%的海洋生物和70%的陸地脊椎動物滅絕。三葉蟲、海蠍、板足鱟以及重要珊瑚類群全部消失。陸棲的合弓綱(似哺乳動物爬行動物)受到了重創,頂級捕食者麗齒獸、大型植食性動物二齒獸、麝足獸、前缺齒獸都滅絕了。這次大滅絕使得佔領海洋近3億年的主要生物從此衰敗並消失,讓位於新生物種類,生態系統也獲得了一次最徹底的更新,為恐龍等爬行類動物的進化鋪平了道路。 科學界普遍認為,這一大滅絕是地球歷史從古生代向中生代轉折的裡程碑。其他各次大滅絕所引起的海洋生物種類的下降幅度都不及其2/3, 也沒有使生物演化進程產生如此重大的轉折。