在2.5亿年前的二叠纪末期,地球经历了一次规模空前的生物大灭绝事件,约95%的海洋物种和70%的陆地物种从此消失。这次灭绝不仅导致大量物种灭亡,更彻底改变了地球的生态系统,其影响远超其他几次大灭绝。最新研究揭示了这一事件的真相及其深远后果。
化石揭露灭绝真相
美国芝加哥费尔德自然历史博物馆的地质学家皮特·瓦格纳向本报记者解释了此次大灭绝的真实记录。他指出,二叠纪末期的物种大灭绝最早由17世纪60年代的英国地质学者约翰·菲利普斯发现。菲利普斯注意到,二叠纪的化石群与石炭纪或更早时期的化石相似,但与三叠纪及之后的化石截然不同。研究认为,这次大灭绝的关键在于大量群体的消失,而非个别物种的灭绝。1979年,古生物学家戴夫·劳普估计,二叠纪末期有95%的物种灭绝。中国科学家在2000年的《科学》杂志上发表了详细研究,发现许多物种的化石在二叠纪晚期突然频繁出现,之后戛然而止。
会自行寻找食物的动物幸存,“慵懒”动物被淘汰
瓦格纳等科学家关注物种定期灭绝及其长期效应。研究发现,大灭绝后,许多软体动物如蜗牛、蛤蜊和头足类动物存活下来,而腕足类和海百合类动物则成群灭绝。更重要的是,生态系统发生了彻底改变:那些不动或不会寻找食物的海洋生物大部分消失,取而代之的是会自行寻找食物的较复杂物种。瓦格纳表示:“大灭绝中那么多物种灭亡,而在‘重建’中,高新陈代谢、可移动的动物首次成为生存的必要条件。其他大灭绝没有这样的改变,二叠纪末期的这次大灭绝影响最为深远。”
二叠纪大灭绝原因猜想
关于二叠纪大灭绝的原因,科学家提出了多种假说:
火山爆发说:地质证据显示二叠纪末发生过大规模火山爆发,释放的有毒气体短期内造成生物灭绝,而二氧化碳等气体长期导致气候变暖。但计算表明,火山爆发使地球温度上升约5℃,不足以毁灭70%的陆生物种和95%的海洋物种。
陨石撞击说:虽然陨石撞击可造成大灭绝,但至今未找到二叠纪末期的撞击遗迹。有些科学家认为撞击坑可能被熔岩掩埋,因此该假说仍未被放弃。
甲烷说:20世纪90年代中期,格陵兰发现大量二叠纪沉积岩,研究表明大灭绝可能经历了8万年。海底冰冻的甲烷逐渐释放碳12,导致海洋温度上升5℃,足以引发生物灭绝。
瓦格纳教授指出,每一种原因都不是最终定论,这次大灭绝是多种原因共同作用的结果。
名词解释
二叠纪:古生代的最后一个纪,重要的成煤期,开始于约2.95亿年前,结束于2.5亿年前,持续4500万年。二叠纪是生物界的重要演化时期,海生无脊椎动物中筳类、珊瑚、腕足类和菊石为主要门类,三叶虫仅剩少数代表。二叠纪末,四射珊瑚、横板珊瑚、筳类、三叶虫全部灭绝,腕足类大大减少。脊椎动物中,鱼类、两栖类进一步发展,爬行动物中的杯龙类、中龙类、盘龙类和兽孔类出现。
背景资料:地球历史上的5次大灭绝
第一次物种大灭绝发生在4.4亿年前的奥陶纪末期,因气候变冷和海平面下降导致无脊椎动物灭绝。第二次发生在泥盆纪晚期,原因类似。第三次即二叠纪末期大灭绝,毁灭了95%海洋物种和70%陆地物种。第四次发生在三叠纪晚期。第五次发生在6500万年前,陨石撞击导致包括恐龙在内的90%物种灭绝。