中外科學家發現二疊紀-三疊紀之交造跡生物對極端環境的響應機制
2020-07-25 光明網
二疊紀末期大滅絕事件前後深、淺階層遺蹟佔比。南古所 供圖
中新網南京7月24日電 (楊顏慈)中國科學院南京地質古生物研究所24日發布消息稱，該所羅茂副研究員與加拿大薩斯喀徹溫大學LuisA.Buatois教授，澳大利亞臥龍崗大學石光榮教授，以及中國地質大學(武漢)陳中強教授合作，整合中國華南地區的研究積累和全球不同地區的遺蹟學研究，建立了海相二疊紀-三疊紀之交遺蹟學資料庫。
這一研究，首次重建了從晚二疊世吳家坪期到中三疊世拉丁期在內12個時期全球遺蹟化石分異度(屬一級)和歧異度變化曲線。該成果已在線發表於國際地質學綜合期刊《美國地質學會刊》(GSA Bulletin)。
二疊紀末期的大滅絕事件，被認為極可能與西伯利亞大火山巖省噴發所導致的一系列極端環境事件密切相關，而其後的生物復甦過程則因這些極端環境條件的持續存在而變得錯綜複雜。
二疊—三疊紀之交不同時段遺蹟階層組成佔比分析。南古所 供圖
本次研究發現，軟底質上遺蹟化石分異度和歧異度變化有很好的一致性，且在大滅絕事件後的Griesbachian期，遺蹟化石分異度和歧異度均保持了滅絕前的水平。
這一變化與實體化石多樣性曲線相比出現明顯的不一致。進一步對早三疊世各亞階遺蹟化石的階層組成進行分析，科研人員發現整個早三疊世，淺階層的遺蹟化石佔主導，即在沉積物表層和淺表層活動的生物造成的遺蹟比例很大；而大滅絕事件前和生態系完全復甦的中三疊世階段，深階層的遺蹟比例明顯增加，並具有統計學上的差異性。
研究進一步分析了全球早-中三疊世微生物巖的相對豐度，發現同樣在早三疊世的Griesbachian期，微生物巖的豐度出現明顯峰值，隨後急劇下降。這一結果與早三疊世軟底質遺蹟化石分異度變化之間有很好的相關性，即微生物巖豐度最高的時期是遺蹟化石分異度水平得以保存的時期。
據此，研究人員提出，早三疊世Griesbachian期菌藻類大量繁盛而導致的微生物席底質的大量發育，為全球遺蹟化石分異度在大滅絕事件後的延續提供了埋藏條件。長期缺氧的海洋環境也是深階層遺蹟在早三疊世明顯降低的另一個原因。
本研究受到中國科學院戰略性先導科技專項(B類)，中國科學院人才計劃和國家自然科學基金的共同資助。(完)
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南古所 供圖中新網南京7月23日電 (楊顏慈)據中國科學院南京地質古生物研究所23日消息，該所與澳大利亞、加拿大等地的科研機構人員通過合作，將研究聚焦於二疊紀-三疊紀之交的遺蹟學記錄，系統梳理和評估了對應用於反映生態系復甦的所有遺蹟學指標，並界定了每個指標的內涵和外延。通過對遺蹟化石屬種多樣性和遺蹟階層的精細分析解讀，能為底棲造跡生物復甦提供良好指示。 -
二疊紀時期的地球,氣候變化極端化,史前生物吃盡苦頭
，也是少數幾個在二疊紀滅絕中倖存下來的生物群落之一。二疊紀時期的氣候變化規模是前所未有的，當時的海平面比今天高出約200英尺（60米），在此期間結束時海平面暴跌至當前海平面下約20米（也就是低於現今20米），除其他因素外，這一趨勢使二疊紀氣候變化劇烈，二疊紀中期大氣升溫，特別是在大陸內陸更是炎熱乾燥，但是在極端的冷熱之間交替出現了溫差，這對這一時期的生物來說是非常致命的。 -
大滅絕導致生物多樣性驟降，還促使生物古地理格局巨變
-三疊紀海洋生物資料庫5萬多條化石數據，採用多種化石重採樣分析方法，發現無論是在氣候較冷的晚二疊世，還是氣候較溫暖的中-晚三疊世，海洋生物多樣性緯度梯度都十分明顯（圖1）。這些發現表明穩定的環境（而不是寒冷氣候條件）可能是維持熱帶地區的生物多樣性高峰的關鍵因素。 -
大滅絕致生物多樣性驟降促使生物古地理格局巨變
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生物集體「蒸發」二疊紀末期，發生了什麼？海水酸化是元兇
也有研究人員指出，這可能與疊層石的成長有著一定的關係，此外，還有科學家表明這可能與藍藻的迅猛繁殖存在聯繫，促使地球上發生了生物大爆發，那麼，二疊紀末期生物們的集體蒸發，這一現象究竟是怎麼一回事？古生物化石記錄曾指明，自5.4億年前地球上出現動物後，至今一共發生了5次生物大滅絕，其中當數二疊紀末期的遭遇最為慘重，長期以來，科學家相繼提出了天體撞擊、火山爆發、溫室效應等多種原因猜想，遺憾的是這些推測始終都存在著一定的爭議 -
煤炭燃燒造成了二疊紀大滅絕?科學家警告:與今天的氣候變化相似
二疊紀物種大滅絕，是地球上發生的第三次物種大滅絕，也是有史以來最嚴重的一次大滅絕事件，地球上有96%的物種遭受滅頂之災。科學家認為，那一次大滅絕是地球生態系統最徹底的一次「洗牌」，使得佔領海洋3億年之久的主要生物消失，為恐龍等爬行動物的進化鋪平了道路，使生物演化進程發生了一次重大的轉折。 -
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三疊紀末生物大滅絕
什麼造成了三疊紀末大滅絕？對於這次大滅絕，科學家認為可能是由於地球海洋氧氣含量中極低造成。最近，由中國科學家領導的研究小組從地球巖石的證據中再次找到三疊紀末期海洋缺氧滅絕理論。巖石往往記錄著地球的故事，所以研究人員從英國，西西里島和北愛爾蘭收集到三疊紀時期的巖石樣品。 -
這個中國礦工,成為破解二疊紀大滅絕之謎的第一人
當一個煤礦工人，把自己的工作平臺從礦洞擴展到整個地球，沒人能料到，這個礦工日後能破解二疊紀大滅絕之謎，獲得地層學的「諾貝爾」，成為了這個項目亞洲乃至世界第一人。在這裡，他帶領團隊建立石炭紀-三疊紀全球腕足動物資料庫，建立了二疊-三疊紀之交連續的生物、地化和巖石地層序列，使相關的研究越來越詳盡精確。破解二疊紀大滅絕之謎大約2.45億年前，正是地球上的古生代末期——二疊紀。那時候地球上存活著各種各樣的植物、動物，它們是這個地球的主人。 -
南京古生物所等在二疊紀末生物大滅絕事件研究中獲進展
在古生代和中生代轉折期，地球上發生了顯生宙規模最大的一次生物大滅絕事件——二疊紀末生物大滅絕事件。在6萬年的時間裡，約81%的海洋生物徹底消失，破壞了存在了2億年的海洋生態系統。近年來，越來越多的研究嘗試利用海相碳酸鹽巖鎂同位素手段來研究古氣候和古環境的演化。白雲巖鎂同位素不易被後期成巖作用改造，且礦物與溶液間鎂同位素分餾係數已被精確標定，這使得白雲巖鎂同位素在示蹤古海洋演化、大陸風化以及生命過程等研究中具有應用潛力。因此，白雲巖鎂同位素有望為揭示二疊紀-三疊紀轉折期海洋環境變化以及生物大滅絕機制提供新的認識。