地球曾遭遇5次生物大滅絕 “地球日記”解密詳情

地球自有生命以來，遭遇了5次生物大滅絕。2.5億年前的第三次生物大滅絕，最為慘烈。當時，近95%的海洋生物，75%的陸地生物物種滅絕。一時間，熱鬧的地球被打回“原形”，變得“蕭瑟”。

二疊紀末大滅絕是如何發生的？花了多長時間？科學家們一直想揭開這個謎。最近，美國麻省理工學院的教授Samuel Bowring等和中科院南京古生物研究所研究員沈樹忠，在《美國科學院院報》上發表了他們的最新研究成果：發生在2.5億年前的這次生物大滅絕，只花了6萬年左右。對人類而言，6萬年很漫長，但相對地球年齡，6萬年只是“一眨眼”的工夫。

浙江長興煤山“地球日記”解密史上最慘烈生物大滅絕

2.5億年前突然升溫8℃

地球生物“瞬間”滅絕

第一次

時間：距今4.4億年前的奧陶紀末期。事件：導致大約85%的物種滅絕。

第二次

時間：距今3.65億年前的泥盆紀后期。事件：海洋生物遭受了滅頂之災。

第四次

時間：距今2億年前的三疊紀晚期。事件：爬行類動物遭遇重創。

第五次

時間：6500萬年前后，白堊紀晚期。事件：侏羅紀以來長期統治地球的恐龍滅絕了。

“神秘”慘案

現場有多可怕？

95%海洋生物被“滅門”

2.5億年前，死亡氣息遍布地球每一個角落，空氣中彌漫著各種臭氣。絕大部分的生物都沒逃過那場劫難。近95%海洋生物被“滅門”，近75%陸地生物“絕種”。

“現在的黑海，除水母外，很少有其他生物。海平面20米以下生活著一群‘怪物’——嗜硫細菌。”2.5億年前的海洋，就像現在的黑海，大生物死亡，水里嚴重缺氧，生物沒辦法呼吸。

不過，幸運的是，那些度過大災難的生物，開始大量繁衍。“二疊紀末生物種類少得可憐，但每一種活著的，都快速繁殖。”沈樹忠說，當時的生物很單調。

大滅絕用了多長時間？

只是地球“一眨眼”的工夫

是誰有那么大威力，“剿殺”那么多生命？這種可怕的死亡，究竟花了多長時間？一直以來，古生物學家們像“福爾摩斯”一樣，通過對地層、化石的研究，慢慢在撥開迷霧。“過去，有科學家認為，這樣的大滅絕，至少耗費上百萬年時間。伴隨研究的推進，時間不斷縮短。100萬年，50萬年……2011年我們在《科學》上發表論文，認為是20萬年，獲得全球古生物學家的普遍認可。”沈樹忠說。

而這一次，中美科學家聯合刷新了沈樹忠他們當年的數據：大滅絕被精確卡定在6萬年左右。6萬年，對于38億歲的地球而言，就是“眨眼”間。“太快了，應該是地球上的突發事件引起的。”

如何算出6萬年？

“地球日記”做了詳細記錄

“二疊紀末的生物大滅絕，開始于2.51941億年前，終結于2.51880億年前。”沈樹忠對現代快報記者說。

二疊紀末，火山噴發很頻繁，沉積下來的火山灰，默默記錄了那場慘案。沈樹忠他們對我國華南、西藏以及巴基斯坦、克什米爾地區等10多個地質剖面，建立了一系列的模擬關系。

“大滅絕最好的記錄，在浙江長興煤山。”沈樹忠指著電腦上一段煤山的地層剖面。地表深處的這段，是大滅絕剛開始；往上一段則是終結。科學家們在剖面中發現，蜓、四射珊瑚、三葉蟲……這些生物，地層越往上，就越稀少，最后絕跡了。

“煤山的地質剖面中第25層最為關鍵，正好是火山灰層，時間點就是2.51941億年前。”Samuel Bowring和他的學生對火山灰做了精細的測年工作。通過對火山灰里的鋯石等礦物進行測年，可以知道火山灰是在什么時間噴發的。“我們這次是在麻省理工學院采用最先進的測年方式做的測年研究，精確度比較高。”

揪出“兇手”

元兇：地球突然升溫8℃，帶來溫室效應

這么慘烈的滅絕事件，是如何造成的？沈樹忠說，他們也正在試著揪出幕后“兇手”。

生物大滅絕開始初期，地球的溫度是25℃，而生物大滅絕結束，溫度為33℃，由此可見，當時地球經歷了“突然升高”的狀態。氣溫的突然升高，并干旱化，造成了全球范圍內大規模森林野火事件頻發，使得森林快速消亡。森林的破壞又造成地表風化加劇，地表土壤系統快速崩潰。

而當時，二氧化碳濃度也急劇升高，海水缺氧、酸化，讓生物無法呼吸，在地層記錄中發生了碳同位素負漂離現象。陸地生物遭“滅門”的同時，海洋生物也遭遇磨難。“海水之所以會缺氧、酸化，有可能是當時大規模火山活動導致地表大量溫室氣體釋放和快速的溫室效應。”

沈樹忠說，不管是什么原因造成的大滅絕，需要提醒的是，地球環境很脆弱，有些危機可能沒有先兆，但一旦超出地球生態系統的忍耐度，預防都來不及了。

大滅絕的幸存者：海豆芽、鐵樹、銀杏

二疊紀末生物大滅絕發生后，地球花費了近500萬年時間，才恢復到了大滅絕前的生態水平。這次大滅絕讓很多生物從此滅絕。只有留下來的化石標本，證明它們曾經來過這個世界。

沈樹忠說，當時海洋中的主要生物是蜓。蜓類家族一般只有幾毫米，大的也就1厘米左右。再大一些的生物還有腕足類的貝殼，比如長身貝類、直形貝類等。陸地上，大一點的動物要數麝足獸、二齒獸了。這些爬行動物身長有五六米，長得有點像現在的蜥蜴。另外也有恐龍的祖先，如杯龍目爬行類。而植物界，蕨類、石松類、石節類、銀杏類、蘇鐵類、松柏類都已經存在。當時的銀杏，葉子是一根根的，像人類的頭發。

“能夠穿越的動植物極少。”沈樹忠說，海洋動物中的幸存者要數海豆芽了，現在依然可以看到。而陸地植物，蘇鐵類植物中個別幸存了下來，漸漸演化成了現在的鐵樹；銀杏也成功“穿越”，變成了現在的樣子。記者胡玉梅