中科院发现“二叠纪末生物大灭绝”真相

中国科学院南京地质古生物研究所沉树忠研究员

二叠纪大灭绝后消失的雨蕨化石

在生物进化的“长河”中，曾发生过一次“大灭绝”事件，几乎导致地球生物世界恢复到原来的状态。 这就是著名的“二叠纪末大灭绝”。 究竟是什么导致了这次大规模灭绝？ 这些“谜团”终于在不久前被揭晓。 中国科学院南京地质古生物研究所沈树忠研究员及其团队发现了“二叠纪末大灭绝”背后的真相。 该成果近日发表在国际知名综合性自然科学期刊——美国《科学》杂志上。

关于大规模灭绝的一些新发现

时间的开始化石研究首次确定时间为2.5228亿年前

20世纪80年代以来，中国科学院南京古生物研究所开始了二叠纪末生物大灭绝的研究。 这个项目的负责人是已故古生物学家金玉干。 随后，几位研究人员也陆续加入，其中就包括沈树忠。 他就是其中之一。 十多年来，他一直在研究二叠纪末大规模灭绝。

化石是生命进化最“忠实”的记录者。 如果想要“恢复”二叠纪大灭绝，就必须找到足够的化石。 为此，沈树忠和他的研究团队对西藏眉山及浙江周边地区的20多个地质剖面进行了研究。 这些概况包括海洋和陆地环境，甚至海洋和陆地之间的过渡环境。

细致全面的工作也让专家们如愿以偿：在浙江眉山发现了高分辨率的牙形刺化石带。 这类化石带中的化石长短不一，但形状都相似，呈长方形。 它们也被用作古生物学中划分古生代和中生代的标准化石。 研究人员还在四川的剖面中发现了火山灰的痕迹。 “火山喷发形成的火山灰沉积后可以保存下来，火山灰中的锆石等成分可以高精度地确定火山喷发的时间。” 沈树忠说道。

此外，化石中碳同位素的变化也给大家带来了“好消息”。 生物多样性与二氧化碳等指标密切相关。 研究发现，地球的碳同位素在两万年间发生了千分之五的变化。 在各种“证据”面前，“二叠纪末大灭绝”发生的时间最终被首次确定为2.5228亿年前。

形成的原因不是“天外来客”，而是岩浆、火山和气候的综合作用。

二叠纪末大规模灭绝的原因长期以来一直是争论的热点话题。 2000年，金玉干院士等在《》杂志上发表论文，认为由于二叠纪末期的灭绝速度太快，导致了生物的灭绝。 因此，美国和日本的科学家推断，当时有一颗小行星或彗星猛烈撞击地球，其引发的强烈冲击波瞬间杀死了数千平方公里范围内的所有生物……就像恐龙的灭绝一样。 6500万年前。 。 当时，这种观点风靡一时，受到媒体和公众的广泛关注。 但随着研究的进一步深入，真正的“凶手”逐渐浮出水面。

“我们在大灭绝地层中发现十大灭绝的可怕古生物，当时的树木大部分都被烧毁了，这证明当时天气非常干燥，森林被大规模的山火吞噬了。” 申树忠说，正是这些持续的山火给赤道地区带来了暴雨。 蕨类植物给以蕨类植物为代表的热带雨林带来了灾难。 森林的破坏加剧了地表风化，导致地表土壤系统迅速崩溃。

那么海洋生物是如何灭绝的呢？ “我们之前提到的碳同位素突然大幅变化，表明大气中的二氧化碳也发生了巨大变化，给生物多样性带来了灾难。” 沉树忠帮记者“还原”了当时的环境：经过长期的地下岩浆，在经历了“稳定”期之后，突然迎来了“活跃期”。大规模活动导致地表甲烷释放和火山喷发，导致大气中二氧化碳的浓度迅速增加。 “天气越来越热，海底严重缺氧，海洋生物也未能逃过这场灾难。”

更令人惊讶的是，化石研究和比较表明，大规模灭绝的速度非常快。 “在20世纪80年代，每个人都认为灭绝应该在1000万年内完成，但我们认为不会超过20万年。” 申树忠告诉记者，海洋和陆地生物的灭绝是同时发生的，而且和以前一样。 另一种理论认为，海洋生物比陆地生物灭绝得更快。

幸存生物的“肥胖版”豆芽和毛叶银杏，成功“逃”出灾难

二叠纪大灭绝给世界带来的破坏是灾难性的，导致95%的海洋生物和75%的陆地生物物种灭绝，使地球进入了持续五年以上的生命“萧条”时期。万年。 但无论环境多么危险，仍然有一些陆地和海洋物种能够生存下来。 “这些物种对压力具有很强的抵抗力，并且具有很高的耐受性。” 沈树忠说道。

“比如海豆芽，就是成功生存下来的海洋生物。” 沈树忠打开了一张照片。 从外观上看，它更像是“胖版”的豆芽。 申树忠告诉记者，它的“大名”就是舌壳。 它是世界上发现的最古老的腕足动物海洋生物，生活在温带和热带水域。

幸存下来的陆地生物比海洋生物还要多。 该所古植物学家王军研究员告诉记者，蕨类植物、石松类、关节类、银杏类、针叶树等都幸存下来。 “这些延续被分为主要类别，但每个主要类别中只有少数物种成功幸存下来。” 比如古银杏。 据王军介绍，当时的银杏和现在完全不一样。 “早期的叶子有很多分叉，叶子和毛看起来很相似。”

“二叠纪末期的生物大灭绝虽然破坏性极大，但也留下了巨大的生态空间。” 申树忠说，这也为接下来的三叠纪时期的陆地和海洋生物，甚至为即将出现的地球霸主恐龙提供了机会。 生态发展的“机遇”。

“这一结果并不是二叠纪大灭绝研究的终结。”申树忠说。 未来与生物大灭绝事件相关和相似的生物事件仍将是他们关注的焦点。 （陈孝正朱树）

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