2.33億年前發生的「卡尼期洪積事件」是生物大滅絕事件 之後恐龍稱霸地球

晚二疊世到中三疊世多樣性緯度梯度曲線的變化

（神秘的地球uux.cn報導）據地大新聞網（記者 徐燕）：近日，地球科學學院、生物地質與環境地質國家重點實驗室宋海軍教授團隊在二疊紀-三疊紀之交生物古地理研究領域取得新進展，該研究表明：史上最大規模的滅絕事件不僅導致生物多樣性驟降，還促使生物古地理格局發生巨變。相關成果以《二疊紀-三疊紀大滅絕導致扁平化的多樣性緯度梯度》為題，發表於國際著名綜合性學術期刊《美國國家科學院院報》，宋海軍教授為第一作者和通訊作者。

當今生物多樣性最普遍、最具全球性的特徵之一就是存在多樣性緯度梯度。多樣性緯度梯度是指地球物種多樣性具有從兩極向赤道增加的特徵，這一生物地理分布特徵在陸地和海洋生物中廣泛存在。當今地球顯著的生物多樣性緯度梯度是多種因素共同作用的結果，例如地理條件、氣候環境、生態特徵等。但是，地質歷史時期生物多樣性緯度格局變化規律及其原因並不清楚。

有觀點認為生物多樣性緯度梯度主要存在於地球處於較冷的氣候背景下，例如晚古生代冰期、晚新生代（包括現代）。因為較冷的時期，地表氣候沿緯度方向的變化更為明顯，氣候的緯度梯度顯著，進而導致生物的地理分布也隨之變化。

宋海軍教授團隊基於二疊紀-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。這說明不僅在寒冷期地球上存在顯著的多樣性緯度梯度，在溫暖期也同樣可以存在。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。

約2.5億年前的二疊紀-三疊紀之交的生物大滅絕，導致生物古地理格局發生巨大變化，多樣性緯度梯度逐漸減弱，熱帶地區顯著的生物多樣性高峰消失，生物多樣性從兩極向赤道沒有顯著區別。這種扁平的緯度多樣性梯度持續了整個早三疊世（約5百萬年），到中三疊世逐漸恢復到一個類似於現代的多樣性緯度梯度。

研究發現大滅絕後顯著的多樣性緯度梯度消失。這種現象發生的原因之一熱帶地區生物滅絕率高，導致該地區多樣性下降幅度大。另外一個原因是熱帶地區的新生的物種較少。選擇性的滅絕和新生導致低緯度地區的生物多樣性下降幅度明顯高於高緯度地區，減弱了生物多樣性在緯度方向的差異。而低緯度地區的生物向高緯度地區遷移，進一步減弱這種差異，最終導致生物多樣性從兩極向赤道差別不大。

早三疊世極端的環境條件也是導致多樣性緯度梯度消失的重要原因。西伯利亞大規模的火山噴發，導致了全球溫度快速升高，同時伴隨著長期的異常環境事件，例如陸地風化作用加強、陸源物質大量輸入海洋、海洋缺氧等。這些環境事件一方面導致緯度方向的溫度梯度減弱，另一方面導致全球範圍的環境異常，不僅造成生物多樣性急劇下降，還影響了海洋生物古地理格局。

確定全球生物地理格局的驅動機制是預測未來生物多樣性如何響應環境變化的關鍵一步。宋海軍教授團隊的研究結果表明，地質歷史時期的極端環境事件在生物地理格局演變中的作用巨大。這對當今海洋生態保護具有指示意義：儘管在未來出現類似早三疊世的極端環境的可能性並不大，但我們已經知道，現代珊瑚礁正承受著巨大的壓力，它們似乎是氣候變暖的第一個主要受害者。珊瑚礁是海洋生物多樣性的熱點(最高點)，是形成顯著多樣性緯度梯度的重要支撐。如果不加以保護，這將導致現代海洋多樣性緯度梯度減弱，對海洋生態系統帶來嚴重後果。

相關報導：科學家確定新生物大滅絕事件 「卡尼期洪積事件」之後恐龍稱霸地球

（神秘的地球uux.cn報導）據科技日報（劉霞）：中國和英國科學家在今天出版的美國《科學進展》雜誌上發表論文指出，他們對所有相關地質和古生物學證據進行核查後，確定2.33億年前發生的「卡尼期洪積事件」是一次生物大滅絕事件，該事件除了導致一些物種滅絕外，也將恐龍送上地球之王的寶座。

最新研究由來自中國地質大學（武漢）生物地質與環境地質國家重點實驗室的雅各布·達爾·科索、宋海軍教授及布裡斯託大學的邁克·本頓教授等17名科學家攜手進行。

研究人員指出，造成這次大滅絕事件的主要原因，很可能是加拿大西部蘭格利亞發生的大規模火山噴發。宋海軍對科技日報記者解釋說：「火山噴發在卡尼期達到頂峰，噴發排放出大量二氧化碳等溫室氣體，導致全球氣溫快速升高」。

此外，氣候變暖促使降雨增加。早在上世紀80年代，地質學家邁克·西姆斯和阿拉斯泰爾·魯弗爾就發現，地球的潮溼時期持續了大約一百萬年。氣候變化給海洋和陸地生物的多樣性帶來沉重打擊，但滅絕事件發生後不久，新物種在地球上蜂擁而至，形成了更現代的生態系統。

氣候變化促使植物大發展，現代針葉林也開始擴張。本頓對物理學家組織網表示：「新植物群落可能為大滅絕後倖存下來的草食性爬行動物提供了口糧。我們現在知道，恐龍起源於卡尼期洪積事件發生前約2000萬年，但此前，它們數量稀少，在地球上的地位也並不顯赫，該事件發生後突然出現的乾旱條件為恐龍在地球上稱霸提供了機會」。

宋海軍表示，氣候變化不僅讓恐龍開始稱霸地球，也促使許多現代動植物走上地球歷史的舞臺，包括第一批海龜、鱷魚、蜥蜴和哺乳動物等的出現。而且，卡尼期洪積事件也影響了海洋生物，此次事件後，現代類型的珊瑚礁和浮遊生物群開始出現。

科索強調：「在過去5億年漫長的地球生命史上，古生物學家已確定了五次『生物大滅絕』事件，每一次事件都對地球和生命的演變產生深遠影響。現在，我們確定了一場新的大滅絕事件，很顯然，此次事件在陸地和海洋生物重新洗牌方面發揮了重要作用，也標誌著現代生態系統的開始。」