2.5亿年前发生了什么,96%的物种突然消失?中国学者发现重要证据  第1张

灭绝是生命的一部门,动动物无时无刻不在消逝,我们星球上曾经存在的所有生物中,大约 99%都已经灭绝。

地球一般的灭绝率凡是被认为是每100年里10000个物种中就有0.1到1个物种灭绝,那个被称为布景灭绝率。

大规模灭绝事务是指物种的消逝速度远快于布景灭绝率,凡是指的是不到280万年里,就大约有75%的物种消逝。

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在过去的5亿年里,契合那个“尺度”的只要5次,那五次就是各人十分熟悉的地球五次物种大灭绝。

不外,实正称得上是“大灭绝”的其实只要一次,那就是2.52亿年前的二叠纪-三叠纪灭绝事务,也就是五次中的第三次。

在大约6万年的时间里,57%的生物科、83%的属、96%的物种消逝,就连生命力固执的虫豸都大量灭绝——那是已知独一一次虫豸大量消逝的灭绝事务。

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第三次大灭绝留下一个持续1000万年的煤炭缺口©Dippiljemmy

在此次大灭绝中,海洋和陆地都遭受重创,陆地的丛林被摧毁,曲到大约1000万年后才从头恢复活机,而海洋生态系统大约用了4-8百万年才得以恢复。

关于此次大灭绝事务的原因不断存在争议,中外学者已经几乎把所有能招致物种灭绝的原因都扣在了此次大灭绝事务上。

包罗小行星碰击,地球板块运动,微生物发作,火山活动……等等,都被认为是此次大灭绝的潜在原因。

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© Jurikova

不外,不外关于那些严重的情况变革到底是若何影响陆地生态系统的也存在许多争议,同时也缺乏间接证据。

1月7日,由中外学者配合颁发在《科学停顿》上的一项研究公布一个严重发现——2.52亿年前地球的臭氧层确实被毁坏了,最末引发多米诺骨牌效应,招致陆地大灭绝的发作。

关于远古花粉的研究

那项研究由中国、英国德国古生物学者倡议,研究人员丈量了中国西藏南部地域二叠纪和三叠纪过渡期间(也就是第三次大灭绝期间)1000多粒远古花粉粒化石的化学物量。

通过红外光谱阐发发现,那些花粉粒外壁中的香豆酸和阿魏酸含量显著增加,那两种物量是动物应对紫外线的一种适应性特征,功用有点类似我们体内的黑色素。

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花粉粒化石,图源:中科院

本地表领受的紫外线程度增加的时候,为了避免本身被晒伤,动物中的香豆酸和阿魏酸含量就会增加。

换句话说,在二叠纪和三叠纪过渡期间,抵达地表的紫外线程度是显著增加的。

那种变革看似只是简单地增加了黑色素或者增加了香豆酸、阿魏酸等其它“防晒霜”物量罢了,但现实上情况会变得十分复杂,它会引发多米诺骨牌效应。

起首,紫外线程度的增加自己就会杀死一部门无法适应的生物——出格是动物,那些生物会最早灭绝。

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其次,即使是能够通过消费“防晒霜”来适应新情况的一些动物,也会成为灭绝的“爪牙”。

当香豆酸和阿魏酸的程度增加的时候,其实也意味着动物会大量合成叶黄素,而不是可以光合感化的叶绿素。

那种变革的间接后果有两个:

一个是大气氧气程度会下降——那点根本算是二叠纪-三叠纪灭绝事务期间公认发作的事实,它被记录在许多地域的岩石层中。

别的一个则是影响食物链,叶黄素、香豆酸和阿魏酸对食草动物而言都没啥营养价值,包罗虫豸在内的所有食草动物都很难消化那些物量。

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那两个后果城市引发多米诺骨牌效应,间接招致更多的陆地生物灭绝。

我们晓得,地表紫外线程度很大一部门原因取决于地球上空15-30公里处的臭氧层,那里拥有高程度的臭氧(O3),而臭氧会吸收波长200nm-300nm的紫外线。

所以,那项研究的间接指向就是在大灭绝期间,地球的臭氧层被毁坏了,但到底是什么招致了其时的臭氧层被毁坏呢?

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那项研究并没有给出解释,指导此项研究的中科院南古所研究员刘锋在承受新华社采访时也没有提到那方面相关信息。

不外,此次大灭绝事务的大部门模子中都有提到其时臭氧层可能被毁坏了,所以研究人员已经提出过许多解释或者假设。

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为什么臭氧层被毁坏?

不晓得有没有思虑过,为什么地球生命会含辛茹苦地开展到陆地?

其实谜底很简单,因为生命的素质就是不断地扩张,但是给地球生命缔造开展到陆地的时机,那恰是臭氧层的构成。

庇护地球免受致命紫外线辐射(恰是波长在200nm-300nm的紫外线)所需的臭氧量在大约6 亿年前才构成,在此之前地球的生命仅限于海洋。

而臭氧层的构成是因为地球生命光合感化的呈现,那些生命不断吸收二氧化碳并造造氧气,让地球氧气程度显著增加。

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氧分子(O2)在吸收了UV-C(波长在200nm-280nm的紫外光部门)后会被合成成两个氧原子(O),而当个氧原子进而会和氧分子连系构成臭氧(O3)。

但是,波长在280nm-315nm的紫外线部门(UV-B)会被臭氧吸收,并将臭氧合成成氧分子和单个氧原子。

在地球上空15-30公里之间,紫外线合成氧分子和臭氧,与氧分子连系单个氧原子构成臭氧的效率相当,到达了平衡。

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从臭氧层的构成中就不难发现,臭氧层中的臭氧是在不断地产生和毁坏的,那就意味着它必定十分不会不变,只要大气成分发作变革,立马就会毁坏臭氧层。

我们晓得,如今地球的臭氧层毁坏也是一个大问题,那是因为冰箱等造冷设备的利用,造造了氯氟烃,它会招致氧原子与氯原子连系,从而削减臭氧的造造。

一些科学家认为,在二叠纪-三叠纪灭绝事务期间,严峻缺氧的情况繁殖了厌氧的硫酸盐复原菌,那些微生物在海洋中造造了大量的硫化氢,并释放到大气层中。

恰是硫化氢的排放削弱了臭氧层中臭氧的构成,就像如今人类造造的氯氟烃一样。

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你会发现,那似乎有点矛盾,仿佛是臭氧层的毁坏才招致了紫外线程度的增加,进而引发缺氧的情况,接下去才会有厌氧微生物释放硫化氢。

其实,整个过程到底是哪场灾难先起头的实的欠好说,或许火山发作也好,微生物繁殖也罢,都只是轻细地改动了地球情况罢了。

但是,地球生态明显是一个整体,一些轻细的变量,最末就引发不成拾掇的大灭绝事务。