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最新發現的一次大滅絕事件

http://finance.sina.com   2020年09月18日 19:50   北京新浪網

  2.33億年前,地球成爲“煉獄”。在我們現在所知的加拿大西海岸,發生了一系列的劇烈火山噴發事件。巨型火山的噴發將二氧化碳、甲烷和水蒸氣釋放到大氣中,導致了大規模的全球變暖。一項新的研究表明,這是一次改變全球的大滅絕事件,它導致許多具有優勢的四足動物滅絕,同時預示着恐龍的黎明即將到來。

  原先,主流的地質學家和古生物學家認爲,生命史上發生過五次大滅絕事件,最著名的大滅絕發生在白堊紀末期,也就是大約6600萬年前。在那次滅絕事件中,恐龍、翼龍、海洋爬行動物和菊石都滅絕了。那次事件的罪魁禍首被認爲是一顆巨型小行星。小行星撞擊事件造成了全球性的影響,陽光被遮蔽,地球被暗無天日的黑暗籠罩着,全球氣溫驟降,隨後又對海洋和大氣造成了其他大規模的擾動。

  因此,對先前未知的大滅絕的新發現看起來似乎非常出人意料。然而,這個被稱爲卡尼期洪積事件(Carnian Pluvial Episode,CPE)的關鍵事件,和那顆巨型小行星一樣,殺死了大量物種。隨着地球變得越來越溫暖而乾燥,陸地和海洋的生態系統同樣發生了深刻的變化。

  大滅絕事件時間線。| 圖片來源:D。 Bonadonna/MUSE, Trento

  CPE最早是在20世紀80年代被人們關注到的,但當時人們認爲它只限於歐洲。起初,德國、瑞士和意大利的地質學家認識到,大約2.32億年前,海洋動物羣發生了一次重大的更替,這被稱爲萊茵河谷事件(Rheingraben event)

  隨後在1986年,古生物學家Michael J。 Benton認識到,這其實是一次四足動物和菊石在全球範圍內的更替。但當時,年代推定的技術比現在弱得多,科學家還無法確定這兩件事到底是不是同一次事件。

  當地質學家Mike SimmsAlastair Ruffell發現一段大約100萬年之久的在英國和歐洲的部分地區的潮溼氣候時,這次事件的拼圖便逐漸被整合在一起。隨後,地質學家Jacopo dal Corso確認了CPE發生的時間與蘭格利亞玄武岩噴發高峯的時間一致。蘭格利亞是地質學家對一個狹窄的構造板塊的稱呼,它連接着北美大陸西海岸、溫哥華北部和西雅圖。

  地圖顯示了蘭格利亞溢流玄武岩在阿拉斯加、育空和不列顛哥倫比亞的分佈。| 圖片來源:University of British Columbia (EOAS)

  最後,在重新研究三疊紀岩石的證據時,研究人員發現,CPE的特徵遠不止在歐洲,在南美、北美、澳大利亞和亞洲都發現了相應的證據。這說明,這次事件遠非歐洲獨有,而是一次全球性的事件。

  蘭格利亞的大規模噴發導致全球變暖,降雨量增加。從2.33億年前起,有多達五次的噴發高峯事件與變暖的高峯有關。在陸地上,這引發了植物和食草動物的深刻變化。急劇的變暖迫使動物離開熱帶地區,酸雨殺死了陸地上的植物。當火山噴發停止時,溫度仍然很高,而熱帶的降雨停止。這導致了隨後的土地乾涸。

  圖片來源:D。 Bonadonna/ MUSE, Trento

  但反過來說,隨着原本具有優勢的以植物爲食的四足動物的數量減少(例如喙頭龍和二齒獸),恐龍獲得了生存的機會。恐龍起源於三疊紀的早期至中期。新的研究表明,由於CPE,它們在隨後的1000萬至1500萬年間迅速擴張,成爲陸地生態系統中的優勢物種。CPE引發了長達1.65億年的“恐龍時代”。其實不僅是恐龍得到了立足之地。許多現代四足動物羣,如海龜、蜥蜴、鱷和哺乳動物,都可以追溯到這個新發現的變革時期。

  海洋中的變化同樣劇烈。火山噴發導致了酸雨,淺海開始酸化,而這種酸化“襲擊”了所有的海洋生物。

  最不尋常的是海洋碳酸鹽工廠的“重新鑄造”。在CPE之前,海洋中的碳酸鹽主要來自大陸架上的微生物生態系統,例如以石灰岩爲主的泥丘。但在CPE之後,碳酸鹽的來源受到了珊瑚礁和浮游生物的驅動,新的微生物羣體開始出現並大量繁殖,比如鞭毛藻類。

  CPE標誌着現代珊瑚礁以及許多現代浮游生物羣的開始,這種海洋中基本化學循環的轉變,標誌着現代海洋生態系統的開端。

  地球歷史上曾發生過多次由火山引發的大滅絕,而瞭解過往大滅絕事件的歷史細節,對於我們如何幫助地球從氣候變化中恢復過來,將有重要的意義。地質學家需要調查蘭格利亞火山活動的細節,並瞭解這些反覆的噴發如何驅動氣候變化並改變地球生態系統。在大滅絕事件中出現的地球物理的擾動,比如全球變暖、酸雨和海洋酸化,其實同樣都是我們今天面臨的挑戰。

  古生物學家需要更密切地研究來自海洋和大陸化石記錄的數據。這將有助於我們瞭解這場危機對生物多樣性喪失的影響,同時也會幫助我們探索地球是如何復甦的。

  撰文:Michael J。 Benton(布里斯托大學脊椎動物古生物學教授)

  原文標題爲“Newly discovered mass extinction event triggered the dawn of the dinosaurs”,於2020年9月16日首發於The Conversation,原文鏈接:https://theconversation.com/newly-discovered-mass-extinction-event-triggered-the-dawn-of-the-dinosaurs-146248,文章基於CC協議翻譯,中文內容有編輯,僅供參考,一切內容以原文爲準。

  封面來源:pikist

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