二叠纪生物大灭绝
◎ 陈 榕
生物灭绝是指某一种类型的生物彻底消失。在地球46亿年的岁月中,经历了5次大规模的生物灭绝事件,其中规模最大的一次,发生在二叠纪末期。这次灭绝事件导致地球上96%以上的物种消失,科级、属级和种级灭绝率均为5次大灭绝之最。
古生代最后的繁荣
二叠纪是古生代最后的一个纪,开始于距今约2.99亿年,延至2.5亿年,共经历了4500万年。自显生宙寒武纪生物大爆发开始,经过2亿多年的演化,生物种类从简单到复杂,从水生到陆生,在二叠纪终于形成了较为全面和平衡的生物体系。
在这一时期,腕足类生物继续繁盛,菊石也开始进一步分异,苔藓虫逐渐衰退,三叶虫已趋近消失,昆虫开始迅速发展。爬行动物首次大量繁盛。与古生代其他时期相比,二叠纪的环境已经进一步趋近于现今地球的环境。
二叠纪生态模拟图(图片源自百度百科)
至暗时刻
在二叠纪的末期,地球上发生了史上最大规模的一次生物灭绝事件。二叠纪生物大灭绝造成了95%的海洋生物和75%的陆地脊椎动物灭绝,为人们所熟知的三叶虫也在这一次灭绝事件中彻底消失。这次灭绝事件,几乎对地球上的生物进行了一次“清零”,也给地球带来了一次生态环境的全面更新,为后期以恐龙为代表的大型爬行动物的出现及称霸铺平了道路。
此次生物灭绝事件大约发生在2.5亿年前,根据中国科学院南京地质古生物研究所最新研究显示,二叠纪末生物大灭绝事件的时间在距今约251.939 ± 0.031百万年左右。研究指出,整个灭绝过程仅在3万年左右,在地质历史时期中算得上是“一瞬间”发生的。
二叠纪生物灭绝之谜
造成生物大灭绝事件的原因,通常有内因和外因之说,外因包括陨石撞击等外部因素,内因包括构造运动、火山活动、气候变化等地球内部因素。关于二叠纪生物大灭绝事件,研究人员提出了陨石撞击、西伯利亚火山喷发、海平面下降、海洋缺氧、高温事件、海洋酸化事件等观点。在这些可能造成灭绝事件发生的原因中,既有可能是某一种单一原因造成了全球化的灾难,也有可能是几种因素共同作用导致了灭绝的发生。地壳活动在二叠纪相对活跃,在这一时期,地球上形成泛大陆(盘古大陆)和泛大洋,陆地面积扩大,海洋面积缩小。海洋面积缩小带来了海平面下降的问题,海岸线和大陆架的减少使得大量的沿海生物生存空间下降,使得海陆交互地区产生了大量的死亡地带,为后期的成煤提供了良好的物质基础,也使得二叠纪成为了地球历史上重要的成煤时期。同时二叠纪时期地球上火山活动频繁,在地质历史时期形成了峨眉山玄武岩及西伯利亚暗色岩系等著名大火成岩省。这一批火山活动有个共同的特点,就是基本都是在陆上喷发,大规模的火山活动则对地球陆相生态环境产生了毁灭性的打击,火山灰对阳光的遮蔽,酸性物质的涌出,使得气候产生了剧烈变化,陆地和海洋的生态环境走向恶性循环。加上这一系列活动发生的时间非常短暂,脆弱的生物们来不及演化,只能消散在地质历史长河之中,仅留下少数顽强的生命度过这场浩劫。
对于二叠纪生物大灭绝事件的原因,科学家们仍然没有定论,也许这个问题永远都不会得到准确地回答,但随着研究的深入和技术的进步,我们一定会越来越接近真正的答案。
(作者单位:中国地质调查局油气资源调查中心)
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