地球最严峻大灭尽产生了什么:火山暴发杀光性命

小行星撞击所形成的损坏将是毁灭性的

火山喷发将会极大地损坏生态情况

　　新浪科技讯  北京时间1月4日消息，据英国广播公司（BBC）网站报道，如果有一个关于地质学领域取名方面的竞赛，那么“大灭尽”（Great Dying）应当能拿到一个不错的名次。在一个绝对短暂的时代内，海洋上生活的大概70%的脊椎植物和大陆中大概90%的生物都纯粹消逝了。二叠纪末期性命大灭尽一般被以为是地球历史上最严峻的一次大灭尽变乱。

　　直到大概10多年前，有关这次发生在大概2.52亿年前的大灭尽变乱通常都会被称作是“有史以来最大的行刺谜团”，由于科学家们无法确定招致这场大劫难的具体起因毕竟是什么，他们提出了各种各样可能的理论，但始终无法排除此中的任何一种可能。

　　但就在近期，测年技术方面取得的进展，再加上新呈现的地质学证据正将咱们引向愈加接近事件真相的位置上。现在，大多数地球科学家都相信，作为地球历史上五次最大范围性命大灭尽变乱中最严峻的一次，二叠纪性命大灭尽变乱极有可能是由持续超过100万年的强烈火山喷发运动形成的。

连续喷发的岩浆形成层层叠叠的玄武岩层，就像这条河流下切侵蚀后暴露出的岩层

　　凶手：西伯利亚暗色岩？

　　所以说全部谜团都曾经解开了吗？也不尽然。

　　的确，咱们现在知道在事先有体积大概为500万立方公里的岩浆涌出地表，地点大致是在明天的俄罗斯西伯利亚地域。如斯巨量的岩浆如果平铺到地球表面上，则足以将全部地球表面覆盖上一层厚度达到10米两旁的岩浆层，而这一变乱发生之后不久，紧接着二叠纪大灭尽变乱就上演了。研究人员猜测这样一场空前的超级岩浆喷出变乱将会释放出巨量的温室气体，驱动寰球急剧变暖并招致寰球的严峻生态失衡。

　　但是，有关这一变乱如何招致如斯多性命形式纯粹消亡的许多细节依然是诸多科学讨论的话题。

　　这 样的辩论并非仅仅是简略的学术探讨，它对咱们的生活有着深刻影响。这样的劫难性变乱的成果塑造了咱们今日所见的植物和植物品种。别的，在招致了性命大灭 绝变乱的事先所发生的一些情况现象在咱们明天所生活的世界中依然能够找到。一些科学家表现，增进咱们对性命简直被纯粹毁灭情况情况的了解，将会增加咱们 作为一个物种能够长期生活下去的几率。

　　1980年，美国加州大学伯克利分校的地质学家路易斯和沃尔特·阿尔瓦雷兹（Luis and Walter Alvarez）父子组成了一个小组，并找到了确凿的证据，证明地球历史上最著名的一场大灭尽变乱，即发生在大概6500万年前白垩纪末期招致恐龙纯粹灭尽的变乱可能是由一次大型陨星撞击招致的。这一成果激发大批科学家试图去找出其余几次大灭尽变乱的可能起因，此中就包含范围比白垩纪末期大灭尽变乱大得多，后果也严峻的多的二叠纪末期大灭尽变乱。

　　在事先，西方许多被称为“灭尽变乱搜寻者”的科学家们手头能够开展研究的样本和数据并不多，由于许多涉及相关年代的岩层都分布在一些事先他们难以抵达的地域，好比苏联和中国境内。但这并不妨碍他们不断提出自己的想法和新的理论。

　　有一部分科学家将怀疑的眼光投向了事先超级大陆，即所谓“泛大陆”或联合古陆的形成所发生的一些后续影响，如浅海面积的减少招致许多大陆生物无处栖身。别的 一些科学家指出在晚二叠纪的岩层中发现了严峻氧气缺乏和海平面下降的证据，这两者都能够说明事先发生的大范围大陆性命灭尽现象。

　　还有一些人则猜想事先从海底释放出巨量的甲烷气体激发了劫难，但也有人指出，在西伯利亚发现的大批火山岩层很有可能与这一灭尽变乱之间存在关系。每一层新鲜 的岩浆都会覆盖此前一次喷发后曾经凝结的岩浆，形成明天依然能够见到的层层叠叠的巨厚岩浆岩层，也就是所谓的“西伯利亚暗色岩”。

一只雷塞兽正准备捕猎。雷塞兽属于丽齿兽的一类。它们事先毕竟遭受了何种劫难？

　　谜团加深

　　英国利兹大学的地质学家保罗·维格纳尔（Paul Wignall）在2015年9月份刚刚出书了自己有关大灭尽方面的新书《最糟糕的时代》（The Worst of Times）。他表现：“事先的一种观念是以为二叠纪末期大灭尽变乱是在延续是百万年的时间内逐渐发生的。”

　　但是对在意大利多洛米蒂山区采集的样本执行分析之后，维格纳尔和英国伯明翰大学的安东尼·哈拉姆（Anthony Hallam）在1992年共同发表了一篇文章，指出二叠纪末期大灭尽变乱实际上可能是在短短数万年的时间内迅速发生的。

　　如 此快的灭尽速度迫使科学家们开始着手去寻找能够对此执行说明的起因，许多人开始偏向于以为小行星撞击是最有可能的首恶。许多科学家还尝试去寻找能够印证这 一观念的地质学证据，好比在澳大利亚的对应岩层中他们发现了许多冲击石英颗粒，这是沙粒在遭受严峻冲击影响下形成的高压矿物，往往和陨星撞击变乱有关系。 其余一些研究人员则在南极洲开展搜寻，他们发现当地有些岩层中的样本测试失掉的氦和氩的同位素值与形成与太阳系早期的富碳陨石的成分相当接近，这也暗示当 时可能发生了陨星撞击变乱。

　　但是，科学们始终没能找到与之对应的撞击坑位置，于是这一理论也很快便遭受了挑战。

　　美国斯坦福大学专门从事大灭尽变乱研究的地质学家乔纳森·佩耶（Jonathan Payne）表现：“咱们找不到一次大型撞击或是其余任何大型劫难性变乱能够形成如斯范围的灭尽变乱，除了形成西伯利亚暗色岩的那次变乱之外。”

　　跟着年代测定技术的进步以及更多样本的取得，在地质学界一种共识逐渐形成，那就是火山岩浆的喷发可能是招致二叠纪末期大灭尽的真正首恶——尤其是在一些科学家经过研究之后发现事先西伯利亚地域岩浆喷发运动的持续时间应为100万年两旁，而不是此前以为的1000万~5000万年。

地质学家们把怀疑的眼光投向了火山喷发变乱，以为其可能是形成二叠纪末期生物大灭尽变乱的首恶

　　地球性命的灭顶之灾

　　那次空前的岩浆喷发运动所形成的劫难是极端严峻的，而在大陆中，劫难招致的后果尤其严峻，海底更是重灾区。

　　很 多物种全部大门类都被纯粹消除掉了，此中就包含目前已知最早呈现的节肢植物——三叶虫，别的也包含一些原始的皱襞珊瑚和横板珊瑚，以及一些棘皮植物，好比 花生形状的海蕾，它们是明天海胆和海星的近亲。其余一些，好比腕足类、苔藓虫以及和乌贼类似的菊石类植物、花朵形状的海百合类植物等等。

　　而相比之下，那些游泳生物的处境则绝对稍好一些。尽管此中的一些品种，如棘鱼和盾皮鱼依然灭尽了，但更多其余品种的鱼类，以及身体长得和明天的鳗鱼可能有些相似的牙形石类植物则成功地存活了下来。

　　而事先那些生活在海洋上的生物也同样遭受了灭顶之灾。和大陆生物一样，许多陆生生物的种属也都被纯粹抹掉了，此中包含长着军刀般的尖牙，事先海洋上的食肉植物霸主丽齿兽，以及体型绝对较大，食草的巨颊龙类植物。

　　根据俄罗斯莫斯科古生物研究所的德米特里·谢科巴诺夫（Dmitry Shcherbakov）的说法，事先生活在二叠纪晚期的昆虫类生物中，大概有40%的种属就此消逝了。许多原先生活在赤道地域的昆虫种属，如蟑螂和蝉，跟着气温的降低，逐渐向北半球较高纬度地域扩散迁移。

　　而在植物方面，有证据表现在事先全部的丛林简直纯粹消逝了。

　　在事先占据统治地位的裸子植物种属中，许多开始就此衰落。在这一时代跨度长达1000万年两旁的地层中没有发现煤炭，表现事先缺乏能够形成泥炭类沉积的植物。别的一项能够指示事先在植物界发生的严峻情况是所谓的“二叠纪末真菌暴发变乱”（fungal spike）——事先地层中发现真菌孢子化石的数量急剧增加。

　　英国诺丁汉大学的巴里·洛麦克斯（Barry Lomax）表现：“这一现象能够说明为事先大批真菌生长在曾经枯死或即将枯死的树木枝干上。这种现象在其余地层中是不曾呈现的。”

严峻的酸雨将对丛林形成严峻损坏

　　　两阶段灭尽变乱

　　对哪些物种遭受了灭尽并确定这些变乱发生的确切时间将能够为咱们提供最佳的证据，来判断西伯利亚岩浆大暴发变乱是如何形成如斯显著的影响的。

　　当维格纳尔和他在中国地质大学（武汉）的同事们对中国境内发现的537种大陆生物化石执行了细致研究，成果发现此中有92%的品种在此期间遭受了灭尽的命运。而愈加关键的是，他们发现全部灭尽进程是分两个阶段执行的，中间大概存在18万年两旁的间隔期。

　　在第一个阶段，浅水区域生活的生物遭受了一场浩劫，如珊瑚，以及生活在浅海海床上的一些微型生物，如蜓（也称“纺锤虫”）以及一类名为“放射虫”的浮游生物。而相比之下，在第二个阶段，灭尽变乱则主要发生在大陆深处。

　　在 阅历第一阶段的灭尽变乱之后，新物种的演化速度是相当迅速的，而在阅历第二阶段的灭尽进程之后，全部生物界的复苏进程就显得缓慢许多。这暗示在这一阶段发 生了从根本上动摇全部生态体系的重大情况变化。从格陵兰和南极地域发掘出来的植物化石也同样支撑这一观念，即二叠纪末期大灭尽变乱本身存在着两次相互分开 的阶段。

　　那么全部这些现象，毕竟与发生在西伯利亚地域的巨型岩浆喷发变乱之间存在何种关系？

　　这此中最为重要的一点就在于岩浆喷发进程中释放出的巨量温室气体和其余有害气体，包含二氧化碳和二氧化硫等等，这些气体都会招致寰球气温的降低。

人类运动正在将大批温室气体排入大气，这在将来将会发生什么样的后果？

　　　情况劫难

　　跟着寰球气温的降低，海水中消融氧气的能力将会下降，而在正常机制下能够将氧气向深海区域输送的洋流强度也将随之减弱甚至陷于停滞。这样的缺氧情况一般被以为正是招致大陆生物大批灭尽的主要起因——这一点曾经失掉从寰球各地采集到的属于这一地质时代的岩层证据的支撑。

　　迈克·本顿（Mike Benton）是英国布里斯托尔大学的一名古生物学家，也是2003年出书的《当性命面临殒命》（When Life Nearly Died）一书的作者。他表现：“简直在任何地方，事先的岩层中都表现出明显的界限性：沉积物从富含生物化石的富氧情况沉积，突然转变为找不到生物化石的缺氧情况。”他说：“这样的证据指向是非常明确的，毫无疑问。”

　　别的一些科学家指出，由于大气中二氧化碳含量的降低，海水中也会消融更多的二氧化碳成分，而这将形成海水酸化，从而招致贝壳类生物难以形成其碳酸钙质地的外壳。海水中更高的二氧化碳含量也将迫使大陆生物们更努力地吸入氧气，呼出二氧化碳。

　　佩 恩表现：“许多人谈论着事先情况中的‘三大杀手'，分别是：寰球变暖，海水酸化以及缺氧情况。”根据佩恩的观念，事先海水酸化的情况至少延续了超过数万年 之久。他说：“全部这些变乱都会影响到大陆生物的正常生活，由于它们会对生物体的氧气摄入和新陈代谢机制发生影响。我个人的观念是偏向于以为这两种要素占 据着近乎同等重要的地位。”

　　但是维格纳尔却并不以为海水酸化在这次灭尽变乱中起到关键影响的看法。他指出：“毫无疑问的一点是大陆的表层海水可能会发生酸化，但大多数大陆生物依然是可 以发生自己的碳酸钙质外壳的，由于这些生物构建外壳的进程是在身体内执行的，在此进程中并不会和外界的海水发生直接接触。”

　　而在另一方面，寰球变暖进程也将对海洋上的生物发生显著影响，不过这种影响显然是不足以说明事先所发生的如斯范围的动植物大灭尽变乱的。目前主流的地质学界偏向于以为这样的殒命劫难是事先大批有毒的氟氯碳类气体，如氯甲烷等被大批排放到大气中所招致的。

　　科学家们以为这些气体可能是由于西伯利亚地域地下的煤炭和盐层受到上涌岩浆的加热而发生的。这些物质将会形成严峻的臭氧层损坏，招致抵达地面的太阳紫外线强度大大上升。

　　支撑这一理论的证据呈现在2004年，事先荷兰乌得勒支大学的科学家亨克·维斯彻（Henk Visscher）报告，在接近二叠纪大灭尽对应时代的地质岩层中发现属于石松科植物发生渐变的孢子化石的含量急剧上升——这可能是更强烈紫外线照射的后果。

　　还有科学家提出可能是事先的情况压力源，如增加的海水酸度——而不是增加的太阳紫外辐射招致了这样的基因渐变现象。

　　不过，洛麦克斯则支撑维斯彻的观念。他表现：“在地质历史上还有其余一些时代海水是酸化的，大胆咱们却并未观察到类似的植物孢子发生渐变的现象，因此看上去愈加符合逻辑的可能是这种渐变现象是与事先增强的太阳紫外辐射相关系的。”

　　而来自火山暴发发生的含碳，含硫化物以及其余酸性物质则会招致酸雨的形成，从而激发别的一场生态劫难。这种关系链生动展示了情况要素是如何以直接或间接的方式杀死地球上的各种生物的。

　　本顿指出：“由于酸雨和强烈紫外线，海洋上的植物大批殒命。这从根本上损坏了全部海洋食物链，首先会招致植食性植物的饥饿和殒命，紧接着就是肉食性植物。”

　　下一次大灭尽即将到来？

　　许多科学家相信这样的生态体系损坏也正在21世纪的地球上发生，人类运动发生的大批二氧化碳被排放进入大气层，使其含量达到有测量记录以来的最高值，这或许将成为将来咱们需要面对的重大生活挑战之一。发生在二叠纪末期的生物大灭尽变乱或许能够为咱们提供一个合适的教学案例，但却并不会自动免除咱们的风险。

　　维格纳尔表现：“事实上咱们正在创造，或者说推动着另一次‘二叠纪末期生物大灭尽'变乱的发生。不过大陆升温的进程将会是缓慢的，模型表现在将来的大概200~300年内，海水中消融氧的含量将下滑到令人担忧的程度，而洋流体系在将来数千年内将会呈现异常。谁知道到那时候将会发生一些什么样的事件呢？”

　　佩 恩指出，从长远角度看，二叠纪末期生物大灭尽变乱对性命来说其实是有益的，由于咱们能够发现地球上物种的品种在经过这一灭尽变乱之后达到了新的高度，不 过在此期间阅历的漫长恢复期意味着这纯粹不应当感到任何的宽慰。佩恩表现：“在地球性命历史上发生过的全部大灭尽变乱，其背后的情况要素有许多在明天正在 再次发生，咱们预计在将来的100~1000年内，事件就会变得很糟糕。”他说：“事实上，从长期来看，二叠纪末期灭尽变乱对生态体系的进一步多样化是起到了刺激影响的。但同时必须看到，在阅历这一灭尽变乱之后，生物界的恢复耗费了长达数百万年的时间。因此，生物多样性的丧失不应被视作是对人类社会有用或相关的变乱。”

　　在他1993年出书的《古生代大危机》（The Great Paleozoic Crisis）一书中，美国古生物学家道格·埃尔文（Doug Erwin）将对二叠纪末期生物大灭尽变乱可能起因的探寻比作是著名英国侦察小说家阿加莎·克里斯蒂的杰作《东方列车行刺案》中大侦察赫尔克里·波洛（Hercule Poirot）所面临的局面。这位侦察最后失掉的结论是，全部列车上的全部乘客都参与了这场行刺。

　　而维格纳尔在他最新出书的著作中，则将道格·埃尔文这样将起因一股脑归结于“全部一切事物”的做法称为是“懒人所为”。与埃尔文不同，维格纳尔将这一变乱与一部丹麦侦察电视片《行刺》（The Killing）中的女主角莎拉·伦德（Sarah Lund） 执行了类比。在该电视剧的第一部中，跟着剧情的推进，越来越多的嫌疑人进入了莎拉侦察的视野，最终她从全部这些疑犯中找出真正的行刺凶手。而维格纳尔对二 叠纪末期生物大灭尽变乱找到的这真正的凶手便是大范围的火山暴发，加上其后续激发的寰球变暖，海水缺氧以及臭氧层损坏。

　　现在，跟着科学界获得越来越多愈加精确的数据，咱们在探寻此次空前大灭尽变乱背后可能的起因时，其失掉的成果可能并不会是直截了当的。如果这就是一个犯罪现 场，那么它应当是一个形成惨重伤亡，尸横遍野的现场，凶手所使用的是一系列不同，但彼此之间存在关系的武器。佩恩表现：“情况要素将会形成灭尽效应的倍 增，而不仅仅是简略的加剧，因此很难将某一单一变乱与其余招致的连串情况效应发生的后果区分开来。”

　　这样的成果并非是科学的失败，而更多的是咱们对简略答案的本能追求。（晨风）

转载自:https://tech.sina.com.cn/d/c/2016-01-04/doc-ifxneept3634589.shtml

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