中科院發現“二疊紀末生物大滅絕”真相

中國科學院南京地質古生物研究所沉樹忠研究員

二疊紀大滅絕后消失的雨蕨化石

在生物進化的“長河”中，曾發生過一次“大滅絕”事件，幾乎導致地球生物世界恢復到原來的狀態。 這就是著名的“二疊紀末大滅絕”。 究竟是什么導致了這次大規模滅絕？ 這些“謎團”終于在不久前被揭曉。 中國科學院南京地質古生物研究所沈樹忠研究員及其團隊發現了“二疊紀末大滅絕”背后的真相。 該成果近日發表在國際知名綜合性自然科學期刊——美國《科學》雜志上。

關于大規模滅絕的一些新發現

時間的開始化石研究首次確定時間為2.5228億年前

20世紀80年代以來，中國科學院南京古生物研究所開始了二疊紀末生物大滅絕的研究。 這個項目的負責人是已故古生物學家金玉干。 隨后，幾位研究人員也陸續加入，其中就包括沈樹忠。 他就是其中之一。 十多年來，他一直在研究二疊紀末大規模滅絕。

化石是生命進化最“忠實”的記錄者。 如果想要“恢復”二疊紀大滅絕，就必須找到足夠的化石。 為此，沈樹忠和他的研究團隊對西藏眉山及浙江周邊地區的20多個地質剖面進行了研究。 這些概況包括海洋和陸地環境，甚至海洋和陸地之間的過渡環境。

細致全面的工作也讓專家們如愿以償：在浙江眉山發現了高分辨率的牙形刺化石帶。 這類化石帶中的化石長短不一，但形狀都相似，呈長方形。 它們也被用作古生物學中劃分古生代和中生代的標準化石。 研究人員還在四川的剖面中發現了火山灰的痕跡。 “火山噴發形成的火山灰沉積后可以保存下來，火山灰中的鋯石等成分可以高精度地確定火山噴發的時間。” 沈樹忠說道。

此外，化石中碳同位素的變化也給大家帶來了“好消息”。 生物多樣性與二氧化碳等指標密切相關。 研究發現，地球的碳同位素在兩萬年間發生了千分之五的變化。 在各種“證據”面前，“二疊紀末大滅絕”發生的時間最終被首次確定為2.5228億年前。

形成的原因不是“天外來客”，而是巖漿、火山和氣候的綜合作用。

二疊紀末大規模滅絕的原因長期以來一直是爭論的熱點話題。 2000年，金玉干院士等在《》雜志上發表論文，認為由于二疊紀末期的滅絕速度太快，導致了生物的滅絕。 因此，美國和日本的科學家推斷，當時有一顆小行星或彗星猛烈撞擊地球，其引發的強烈沖擊波瞬間殺死了數千平方公里范圍內的所有生物……就像恐龍的滅絕一樣。 6500萬年前。 。 當時，這種觀點風靡一時，受到媒體和公眾的廣泛關注。 但隨著研究的進一步深入，真正的“兇手”逐漸浮出水面。

“我們在大滅絕地層中發現十大滅絕的可怕古生物，當時的樹木大部分都被燒毀了，這證明當時天氣非常干燥，森林被大規模的山火吞噬了。” 申樹忠說，正是這些持續的山火給赤道地區帶來了暴雨。 蕨類植物給以蕨類植物為代表的熱帶雨林帶來了災難。 森林的破壞加劇了地表風化，導致地表土壤系統迅速崩潰。

那么海洋生物是如何滅絕的呢？ “我們之前提到的碳同位素突然大幅變化，表明大氣中的二氧化碳也發生了巨大變化，給生物多樣性帶來了災難。” 沉樹忠幫記者“還原”了當時的環境：經過長期的地下巖漿，在經歷了“穩定”期之后，突然迎來了“活躍期”。大規模活動導致地表甲烷釋放和火山噴發，導致大氣中二氧化碳的濃度迅速增加。 “天氣越來越熱，海底嚴重缺氧，海洋生物也未能逃過這場災難。”

更令人驚訝的是，化石研究和比較表明，大規模滅絕的速度非常快。 “在20世紀80年代，每個人都認為滅絕應該在1000萬年內完成，但我們認為不會超過20萬年。” 申樹忠告訴記者，海洋和陸地生物的滅絕是同時發生的，而且和以前一樣。 另一種理論認為，海洋生物比陸地生物滅絕得更快。

幸存生物的“肥胖版”豆芽和毛葉銀杏，成功“逃”出災難

二疊紀大滅絕給世界帶來的破壞是災難性的，導致95%的海洋生物和75%的陸地生物物種滅絕，使地球進入了持續五年以上的生命“蕭條”時期。萬年。 但無論環境多么危險，仍然有一些陸地和海洋物種能夠生存下來。 “這些物種對壓力具有很強的抵抗力，并且具有很高的耐受性。” 沈樹忠說道。

“比如海豆芽，就是成功生存下來的海洋生物。” 沈樹忠打開了一張照片。 從外觀上看，它更像是“胖版”的豆芽。 申樹忠告訴記者，它的“大名”就是舌殼。 它是世界上發現的最古老的腕足動物海洋生物，生活在溫帶和熱帶水域。

幸存下來的陸地生物比海洋生物還要多。 該所古植物學家王軍研究員告訴記者，蕨類植物、石松類、關節類、銀杏類、針葉樹等都幸存下來。 “這些延續被分為主要類別，但每個主要類別中只有少數物種成功幸存下來。” 比如古銀杏。 據王軍介紹，當時的銀杏和現在完全不一樣。 “早期的葉子有很多分叉，葉子和毛看起來很相似。”

“二疊紀末期的生物大滅絕雖然破壞性極大，但也留下了巨大的生態空間。” 申樹忠說，這也為接下來的三疊紀時期的陸地和海洋生物，甚至為即將出現的地球霸主恐龍提供了機會。 生態發展的“機遇”。

“這一結果并不是二疊紀大滅絕研究的終結。”申樹忠說。 未來與生物大滅絕事件相關和相似的生物事件仍將是他們關注的焦點。 （陳孝正朱樹）

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