大滅絕是由氣候突變、沙漠範圍擴大、火山爆發等一系列原因造成。科學家認為,在二疊紀曾經發生海平面下降和大陸漂移,這造成了最嚴重的物種大滅絕。那時,所有的大陸聚集成了一個聯合的古陸,富饒的海岸線急劇減少,大陸架也縮小了,生態系統受到了嚴重的破壞,很多物種的滅絕是因為失去了生存空間。更嚴重的是,當淺層的大陸架暴露出來後,原先埋藏在海底的有機質被氧化,這個過程消耗了氧氣,釋放大量二氧化碳。大氣中氧的含量有可能隨之減少了,這對生活在陸地上的動物非常不利。隨著氣溫升高,海平面上升,又使許多陸地生物遭到滅頂之災,海洋裡也成了缺氧地帶。地層中大量沉積的富含有機質的頁岩是這場災難的證明。
二疊紀物種大滅絕,是歷史上最為嚴重的一次,卻也是最具意義的一次。由於絕大多數物種都已滅絕,地球上的物種進行了一次徹底的更新換代,地球史也從古生代進入到中生代。經歷了這次洗牌,在進入三疊紀之後,爬行動物成為地球上的絕對統治者,而恐龍、哺乳動物也開始出現。地球生命在經歷這次重大的打擊之後,又重新上路,向著更為高階、更具智慧、適應能力更強的形態不斷進化,為最終人類的出現奠定著基礎。隕石撞擊
隕石撞擊
有些科學家認為,隕石或小行星撞擊地球導致了二疊紀末期的生物大滅絕。如果這種撞擊達到一定程度,便會在全球產生一股毀滅性的衝擊波,引起氣候的改變和生物的死亡。最近蒐集到的一些證據引起了人們對這種觀點的重視。但大多數生物科學家認為這場滅絕是由地球上的自然變化引起的。氣候改變有些科學家認為,氣候的變化是造成這場大災難的主要原因。因為二疊紀末期形成的岩石顯示,當時某些地區氣候變冷,在地球兩極形成了冰蓋。這些巨大的白色冰蓋將Sunny反射回太空,會進一步降低全球氣溫,使陸上和海中的生物很難適應。如果再加上海平面下降和火山爆發,這樣就會成為滅頂之災。大氣成分改變有些生物學家認為,生活方式比較活躍、積極的動物,如類似哺乳類的單弓類動物需要比別的動物更多的氧氣,它們可能是因為大氣成分的改變而滅絕的。因為二疊紀末期氣溫的降低會導致海平面的下降。海床的遼闊煤層區就會暴露在外面,釋放出大量二氧化碳到大氣中,大氣中的氧氣含量就會相對減少。火山活動火山爆發會噴出大量氣體和火山塵埃進入大氣層。火山灰、塵埃不僅會使動物窒息而死,也有可能遮蔽太Sunny,使全球氣溫降低。所以,火山活動也可能是二疊紀末期滅絕事件的原因之一。西伯利亞就曾經發現當時火山猛烈爆發所噴出的物質。沙漠肆虐二疊紀的陸塊碰撞接壤而形成了龐大的盤古大陸。來自海上的雨水和霧氣再也無法深入內陸地區。於是二疊紀的某些區域就越來越乾燥、火熱,致使沙漠範圍越來越廣,無法適應乾旱環境的動植物就滅絕了。猜想一 天外來客“砸死”地球生物天外來客 從上世紀80年代開始,中科院南京古生物研究所就開始著手二疊紀末生物大滅絕的研究,帶頭領導這個專案的負責人是已故古生物專家金玉玕,接著好幾位研究人員也相繼加入。
南京古生物研究所的曹長群研究員說,透過對浙江長興煤山等全球很多處二疊紀化石和地層的研究,金玉玕等最終推斷出二疊紀末生物大滅絕是由兩幕組成,一次發生在大約2.6億年前,被稱為前樂平世滅絕事件,這次生物滅絕事件與國家著名的峨眉山玄武岩噴發在時間上基本相同;另一次發生在二疊紀最末期(大約2.52億年前),這次事件滅絕速度快,影響的範圍涉及全球幾乎所有的化石門類,持續的時間短,估計在30萬年內,這在地質年代上可以說是非常短暫的時期了。而二疊紀末生物大滅絕的原因,長期以來一直是一個爭論的熱點。2000年,金玉玕等人在《科學》上發表了論文,認為是瞬間事件導致了生物的滅絕,因為二疊紀末期發生的生物滅絕速度太快了。所以有美、日等科學家推斷2.52億年前有一顆小行星或者彗星猛烈地撞擊了地球,其威力巨大,造成的強烈震波迅速席捲全球,瞬間殺死了上千平方公里內的所有生物。更厲害的是,這次撞擊激起了巨量的塵埃,這些塵埃懸浮在空中遮天蔽日,一方面造成全球氣溫下降,另一方面又阻礙了生物的光合作用,使整個生態系統遭到嚴重破壞……如同6500萬年前,恐龍的滅絕一樣。當時,這種觀點一度風靡一時,受到媒體和民眾的普遍關注。當時的總總,讓科學家們都認為罪魁禍首就是“天外來客”。但隨後,隨著進一步的深入研究,另一個可能的“兇手”逐漸浮出水面。猜想二 規模火山噴發導致大滅絕火山噴發 上世紀90年代,科學家在西伯利亞的凍土層下面發現了綿延數千公里的火山岩,這一套岩石的分佈區被稱為“西伯利亞大火成岩省”。實際上,二疊紀末的大規模火山活動從2.6億年前中國的峨眉山玄武岩噴發一直到2.5億年前西伯利亞的玄武岩大火山噴發。“當時西伯利亞的火山噴發面積特別巨大,相當於現在俄羅斯一半國土都是熔岩分佈區。”
曹長群說,想象一下當時火山噴發的場面有多壯觀:連綿數千公里的地殼被火山熔岩撕裂,岩漿如洪水般湧出,在數千萬平方公里土地上肆虐蔓延……而且,中國華南地區位置這裡也有火山爆發。那究竟是不是火山惹的禍,導致了當時地球生物的大滅絕?但曹長群說,西伯利亞大規模火山噴發只是導致2.52億年前生物大滅絕的一個幕後兇手,它不是打死生物的那顆“子彈”。因為,2.52億年前生物的滅絕只用了30萬年,而二疊紀末大火山一直持續不斷爆發了8百萬年。如果是火山爆發導致生物大滅絕,為什麼直到最後的30萬年生物才突然滅絕?這就讓火山爆發導致生物大滅絕,顯得難以自圓其說。既不是隕石砸絕了地球生物,也難以用西伯利亞大火山來解釋地球生物的最大滅絕事件,那究竟是什麼原因導致了二疊紀末(2.52億年前)生物的大滅絕?研究小組展示的全球古地理分佈圖。那時候,全球形成了統一的一個大陸,稱為泛大陸。但中國大部還幾乎是一片汪洋,整個華南處於古特提斯洋東側。但隨後,地殼發生了翻天覆地的變化。大陸板塊構造出現了大運動,地震和火山噴發不斷髮生,讓海洋和陸地漸漸分離。接著產生一系列連鎖反應。 節肢動物的三葉蟲只剩下少數代表,腹足類和雙殼類有了新的發展。二疊紀末,四射珊瑚、橫板珊瑚、筳類、三葉蟲全都絕滅;腕足類大大減少,僅存少數類別。繁盛於古生代早期的三葉蟲、四射珊瑚、橫板珊瑚、蜓類有孔蟲以及海百合等全部絕滅,腕足動物、菊石、棘皮動物、苔蘚蟲等也遭受嚴重的打擊。這次滅絕事件對魚類的影響相對較小,軟骨魚中的肋刺鯊類此時繼續發展,旋齒鯊和異齒鯊都是其中的著名代表。二疊紀時兩棲動物大量繁榮,常見的有迷齒類的蠑螈;爬行動物繼續發展,代表分子有中龍等;哺乳動物的先驅—溫血爬行動物獸孔類開始發展。植物的面貌在在二疊世晚期也發生重要變革,出現了繁榮於中生代的裸子植物如松柏類和銀杏類。中國二疊紀植物群以大羽羊齒植物群為特徵,稱為“華夏植物群”。二疊紀的植物景觀特點說明古生代的植物已趨衰退,逐漸過渡為另具一格的中生代植物。 2008年初,中科院南京古生物所年輕的科研人員曹長群等透過對中國新疆大龍口南翼和桃樹園剖面的有機碳同位素研究發現二疊紀最末期存在兩次負異常,從而將陸相生態系統的崩潰劃分成兩幕,並提出陸相生態系統對生物大滅絕的反映可能要早於海相生態系統的新觀點,為探討二疊紀末期生物滅絕事件的機制提供了新的解釋。國際著名刊物EPSL網路版上已刊登該成果。這項研究結合海陸相地層中生物標記化合物、鏈狀真菌/藻類殘體和磁化率等證據的對比,建立了新疆陸相地層與中國煤山地區海相地層的二疊系-三疊系的碳同位素演變過程的精確對比關係,認為二疊紀末生物滅絕事件之前海陸相同時發生的有機碳同位素降低事件,是由於海平面降低而造成的富含硫化氫的靜滯、缺氧的海洋環境的存在及其對大氣和陸相生態系統的深層次影響。由於海、陸相生態系統對環境異常敏感度的差異,使得二疊紀末期陸相生態系統的反映要早於海相生態系統,從而支援2005年透過浙江煤山剖面鑽芯樣品研究所得出的結論,即海洋光合作用水體環境富含硫化氫為二疊紀末期生物滅絕的主導因素。該結論為南非Karoo盆地三疊紀代表性脊椎動物水龍獸的過早出現、二疊紀-三疊紀異常孢粉形態的出現和孢粉化石的混生過渡以及介形蟲化石面貌的過早陡然變化提供了合理的解釋。該研究也充分證明了中國以大龍口南翼剖面為代表的陸相地層發育更加完整的二疊紀-三疊紀過渡期沉積,更加優於澳洲和南極洲的陸相地層剖面。
大滅絕是由氣候突變、沙漠範圍擴大、火山爆發等一系列原因造成。科學家認為,在二疊紀曾經發生海平面下降和大陸漂移,這造成了最嚴重的物種大滅絕。那時,所有的大陸聚集成了一個聯合的古陸,富饒的海岸線急劇減少,大陸架也縮小了,生態系統受到了嚴重的破壞,很多物種的滅絕是因為失去了生存空間。更嚴重的是,當淺層的大陸架暴露出來後,原先埋藏在海底的有機質被氧化,這個過程消耗了氧氣,釋放大量二氧化碳。大氣中氧的含量有可能隨之減少了,這對生活在陸地上的動物非常不利。隨著氣溫升高,海平面上升,又使許多陸地生物遭到滅頂之災,海洋裡也成了缺氧地帶。地層中大量沉積的富含有機質的頁岩是這場災難的證明。
二疊紀物種大滅絕,是歷史上最為嚴重的一次,卻也是最具意義的一次。由於絕大多數物種都已滅絕,地球上的物種進行了一次徹底的更新換代,地球史也從古生代進入到中生代。經歷了這次洗牌,在進入三疊紀之後,爬行動物成為地球上的絕對統治者,而恐龍、哺乳動物也開始出現。地球生命在經歷這次重大的打擊之後,又重新上路,向著更為高階、更具智慧、適應能力更強的形態不斷進化,為最終人類的出現奠定著基礎。隕石撞擊
隕石撞擊
有些科學家認為,隕石或小行星撞擊地球導致了二疊紀末期的生物大滅絕。如果這種撞擊達到一定程度,便會在全球產生一股毀滅性的衝擊波,引起氣候的改變和生物的死亡。最近蒐集到的一些證據引起了人們對這種觀點的重視。但大多數生物科學家認為這場滅絕是由地球上的自然變化引起的。氣候改變有些科學家認為,氣候的變化是造成這場大災難的主要原因。因為二疊紀末期形成的岩石顯示,當時某些地區氣候變冷,在地球兩極形成了冰蓋。這些巨大的白色冰蓋將Sunny反射回太空,會進一步降低全球氣溫,使陸上和海中的生物很難適應。如果再加上海平面下降和火山爆發,這樣就會成為滅頂之災。大氣成分改變有些生物學家認為,生活方式比較活躍、積極的動物,如類似哺乳類的單弓類動物需要比別的動物更多的氧氣,它們可能是因為大氣成分的改變而滅絕的。因為二疊紀末期氣溫的降低會導致海平面的下降。海床的遼闊煤層區就會暴露在外面,釋放出大量二氧化碳到大氣中,大氣中的氧氣含量就會相對減少。火山活動火山爆發會噴出大量氣體和火山塵埃進入大氣層。火山灰、塵埃不僅會使動物窒息而死,也有可能遮蔽太Sunny,使全球氣溫降低。所以,火山活動也可能是二疊紀末期滅絕事件的原因之一。西伯利亞就曾經發現當時火山猛烈爆發所噴出的物質。沙漠肆虐二疊紀的陸塊碰撞接壤而形成了龐大的盤古大陸。來自海上的雨水和霧氣再也無法深入內陸地區。於是二疊紀的某些區域就越來越乾燥、火熱,致使沙漠範圍越來越廣,無法適應乾旱環境的動植物就滅絕了。猜想一 天外來客“砸死”地球生物天外來客 從上世紀80年代開始,中科院南京古生物研究所就開始著手二疊紀末生物大滅絕的研究,帶頭領導這個專案的負責人是已故古生物專家金玉玕,接著好幾位研究人員也相繼加入。
南京古生物研究所的曹長群研究員說,透過對浙江長興煤山等全球很多處二疊紀化石和地層的研究,金玉玕等最終推斷出二疊紀末生物大滅絕是由兩幕組成,一次發生在大約2.6億年前,被稱為前樂平世滅絕事件,這次生物滅絕事件與國家著名的峨眉山玄武岩噴發在時間上基本相同;另一次發生在二疊紀最末期(大約2.52億年前),這次事件滅絕速度快,影響的範圍涉及全球幾乎所有的化石門類,持續的時間短,估計在30萬年內,這在地質年代上可以說是非常短暫的時期了。而二疊紀末生物大滅絕的原因,長期以來一直是一個爭論的熱點。2000年,金玉玕等人在《科學》上發表了論文,認為是瞬間事件導致了生物的滅絕,因為二疊紀末期發生的生物滅絕速度太快了。所以有美、日等科學家推斷2.52億年前有一顆小行星或者彗星猛烈地撞擊了地球,其威力巨大,造成的強烈震波迅速席捲全球,瞬間殺死了上千平方公里內的所有生物。更厲害的是,這次撞擊激起了巨量的塵埃,這些塵埃懸浮在空中遮天蔽日,一方面造成全球氣溫下降,另一方面又阻礙了生物的光合作用,使整個生態系統遭到嚴重破壞……如同6500萬年前,恐龍的滅絕一樣。當時,這種觀點一度風靡一時,受到媒體和民眾的普遍關注。當時的總總,讓科學家們都認為罪魁禍首就是“天外來客”。但隨後,隨著進一步的深入研究,另一個可能的“兇手”逐漸浮出水面。猜想二 規模火山噴發導致大滅絕火山噴發 上世紀90年代,科學家在西伯利亞的凍土層下面發現了綿延數千公里的火山岩,這一套岩石的分佈區被稱為“西伯利亞大火成岩省”。實際上,二疊紀末的大規模火山活動從2.6億年前中國的峨眉山玄武岩噴發一直到2.5億年前西伯利亞的玄武岩大火山噴發。“當時西伯利亞的火山噴發面積特別巨大,相當於現在俄羅斯一半國土都是熔岩分佈區。”
曹長群說,想象一下當時火山噴發的場面有多壯觀:連綿數千公里的地殼被火山熔岩撕裂,岩漿如洪水般湧出,在數千萬平方公里土地上肆虐蔓延……而且,中國華南地區位置這裡也有火山爆發。那究竟是不是火山惹的禍,導致了當時地球生物的大滅絕?但曹長群說,西伯利亞大規模火山噴發只是導致2.52億年前生物大滅絕的一個幕後兇手,它不是打死生物的那顆“子彈”。因為,2.52億年前生物的滅絕只用了30萬年,而二疊紀末大火山一直持續不斷爆發了8百萬年。如果是火山爆發導致生物大滅絕,為什麼直到最後的30萬年生物才突然滅絕?這就讓火山爆發導致生物大滅絕,顯得難以自圓其說。既不是隕石砸絕了地球生物,也難以用西伯利亞大火山來解釋地球生物的最大滅絕事件,那究竟是什麼原因導致了二疊紀末(2.52億年前)生物的大滅絕?研究小組展示的全球古地理分佈圖。那時候,全球形成了統一的一個大陸,稱為泛大陸。但中國大部還幾乎是一片汪洋,整個華南處於古特提斯洋東側。但隨後,地殼發生了翻天覆地的變化。大陸板塊構造出現了大運動,地震和火山噴發不斷髮生,讓海洋和陸地漸漸分離。接著產生一系列連鎖反應。 節肢動物的三葉蟲只剩下少數代表,腹足類和雙殼類有了新的發展。二疊紀末,四射珊瑚、橫板珊瑚、筳類、三葉蟲全都絕滅;腕足類大大減少,僅存少數類別。繁盛於古生代早期的三葉蟲、四射珊瑚、橫板珊瑚、蜓類有孔蟲以及海百合等全部絕滅,腕足動物、菊石、棘皮動物、苔蘚蟲等也遭受嚴重的打擊。這次滅絕事件對魚類的影響相對較小,軟骨魚中的肋刺鯊類此時繼續發展,旋齒鯊和異齒鯊都是其中的著名代表。二疊紀時兩棲動物大量繁榮,常見的有迷齒類的蠑螈;爬行動物繼續發展,代表分子有中龍等;哺乳動物的先驅—溫血爬行動物獸孔類開始發展。植物的面貌在在二疊世晚期也發生重要變革,出現了繁榮於中生代的裸子植物如松柏類和銀杏類。中國二疊紀植物群以大羽羊齒植物群為特徵,稱為“華夏植物群”。二疊紀的植物景觀特點說明古生代的植物已趨衰退,逐漸過渡為另具一格的中生代植物。 2008年初,中科院南京古生物所年輕的科研人員曹長群等透過對中國新疆大龍口南翼和桃樹園剖面的有機碳同位素研究發現二疊紀最末期存在兩次負異常,從而將陸相生態系統的崩潰劃分成兩幕,並提出陸相生態系統對生物大滅絕的反映可能要早於海相生態系統的新觀點,為探討二疊紀末期生物滅絕事件的機制提供了新的解釋。國際著名刊物EPSL網路版上已刊登該成果。這項研究結合海陸相地層中生物標記化合物、鏈狀真菌/藻類殘體和磁化率等證據的對比,建立了新疆陸相地層與中國煤山地區海相地層的二疊系-三疊系的碳同位素演變過程的精確對比關係,認為二疊紀末生物滅絕事件之前海陸相同時發生的有機碳同位素降低事件,是由於海平面降低而造成的富含硫化氫的靜滯、缺氧的海洋環境的存在及其對大氣和陸相生態系統的深層次影響。由於海、陸相生態系統對環境異常敏感度的差異,使得二疊紀末期陸相生態系統的反映要早於海相生態系統,從而支援2005年透過浙江煤山剖面鑽芯樣品研究所得出的結論,即海洋光合作用水體環境富含硫化氫為二疊紀末期生物滅絕的主導因素。該結論為南非Karoo盆地三疊紀代表性脊椎動物水龍獸的過早出現、二疊紀-三疊紀異常孢粉形態的出現和孢粉化石的混生過渡以及介形蟲化石面貌的過早陡然變化提供了合理的解釋。該研究也充分證明了中國以大龍口南翼剖面為代表的陸相地層發育更加完整的二疊紀-三疊紀過渡期沉積,更加優於澳洲和南極洲的陸相地層剖面。