人们所说的“大灭绝”似乎通常都是指小行星撞击地球导致的恐龙灭绝事件。然而地球上最具毁灭性的大灭绝并不是由小行星引发的。五亿四千万年前的二叠纪末大灭绝已经是众所周知的事实,但有一个持久的谜团是这些现象是如何开始并造成影响的。现在,中国科学技术大学的李梦涵、沈延安和北亚利桑那大学的劳拉·瓦西伦基及其研究团队发现了这种“灭绝模式”的证据,这种“灭绝模式”导致96%的海洋物种和75%的陆地物种灭绝。
他们在对西伯利亚暗色岩的一项研究中说:“西伯利亚暗色岩的火山爆发被广泛认为是环境灾难的主要诱因。”“灭绝机制取决于火山喷发期间喷出的挥发物的性质。”
有害的气溶胶被释放到大气中,最终毁灭二叠纪的生命。这些物质轻到足以漂浮,最终分散在整个行星上。这些物质被发现是由形成西伯利亚暗色岩的火山喷发释放出来的,这被认为是有史以来最可怕的火山事件之一,巨大的熔岩流持续了几十年。无情的全球变暖即将来临。由于缺氧和空气中二氧化碳的猛增,生物体变得呼吸困难,而地球也更容易受到紫外线辐射的影响。
陆地和空中的生物是二叠纪末灭绝中的两类受害者,而当时的海洋中有更多的生物死亡。
所有生活在当时泛大洋的生物都受到了伤害。这是一个围绕着盘古超大陆的巨大海洋,其中的镍被气溶胶粒子沉积下来,落在陆地和海水中。火山爆发后,该地区滋生了大量产甲烷细菌。这些细菌分解二氧化碳并释放甲烷作为副产品。任何在水下呼吸的生物都无法获得足够的氧气。随着温度的升高,新陈代谢速度加快,直到水中最终无法储存足够的氧气来维持生物的生存。海洋生态系统陷入困境。
研究人员说:“有几条证据支持我们的解释,即富含镍的气溶胶成为晚二叠纪泛地中海海洋镍输入的主要来源。”
二叠纪末期生活在海洋中的不幸生物也遭受了酸化。大气中大约30%的二氧化碳被海洋吸收,当时的二氧化碳水平令人震惊。当二氧化碳与水反应时,会形成碳酸,而碳酸很容易分解成氢离子和碳酸氢盐离子,这会提高海洋的酸度。在大灭绝期间,急剧增加的酸度吸收了一些动物建造外壳所需的大部分碳酸盐离子。其他动物,比如鱼类,最终会降低寻找栖息地和提防捕食者的能力。
除了高温、高酸度和缺氧之外,海洋生物也因金属和硫化物中毒而死亡。陆地上的生命可能没有经历过如此严酷的环境,但陆地上的条件已经足够残酷了。强烈的全球变暖造成的温室效应杀死了许多不能承受热量的生物。大气中甲烷的毒性水平也是如此。每一种消失的植物或动物都把任何以它们为食的东西从食物中剔除,结果整个食物链都被打乱了。
人类可以从中吸取教训,尽管我们可能不会很快面临灭绝。但当那种可怕的情况发生时,我们能尽力去改变它。
(独家编译:科幻世界)
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