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地球自6亿年前出现生物以来,先后发生过6次重大的生物灭绝事件,其中,规模最大、影响最深远的要数2.52亿年前的二叠纪生物大灭绝。当时,大约有70%以上的陆地生物和90%的海洋生物灭绝,陆地上原本繁盛的两栖类、爬行类和昆虫等几乎消失得一干二净,海洋中的无脊椎动物和珊瑚等生物更是损失惨重,比如人们所熟知的三叶虫就全部毁灭,没有一种留到中生代,即便是被人们所广泛关注的白垩纪(约1.5亿年前)末期的恐龙灭绝事件,其毁灭规模也只有二叠纪末期生物大灭绝的1/3。 那么,当时到底发生了什么可怕的事情,使这个蓝色星球上的大部分生物突然绝种?几个世纪来,研究人员对此进行了五花八门的解释,由此便出现了行星撞击地球说、火山爆发说、气候变化说、冰河作用说等等。那么,到底谁才是灭绝生物的真正凶手呢?
行星撞击与火山爆发 对于二叠纪生物大灭绝,研究人员提出了种种假说,其中较为重要的有两种:一种是行星撞击说,即认为是小行星(至少是20立方公里大)撞击地球产生大爆炸而致;另一种是火山爆发导致生物大灭绝。 但是,行星撞击说很快遭到否定。奥地利维也纳大学的克里斯蒂·克布尔等人在奥地利南部阿尔卑斯山地区和意大利西部的多罗米特两地采集岩石标本进行研究,并将结果发表在2004年12月的《地质学》杂志上。他们认为,地外行星不可能导致地球生物灭绝。因为,小行星和彗星的化学成分与地球有着不同之处,如果它们曾经与地球发生冲撞,那么在岩石中一定会留下它们的痕迹。比如,铱大量存在于小行星、彗星和其它地外星体中,但是,在克布尔等人采集到的岩石标本中铱元素含量却较少,明显少于我们普遍认为的因行星撞击而导致白垩纪末期生物大灭绝时期的岩石标本中铱的含量,而且也没有发现与小行星撞击密切相关的同位素氦-3和锇-187。 那么,会不会是火山爆发导致了生物大灭绝?20世纪70年代,美国地质学家贾逊·莫根等人在西伯利亚西部很大范围的土地上发现了火山爆发的标志──玄武岩,其覆盖有数千米厚,范围从西伯利亚的北部向南延伸上千公里,面积约200万平方公里,比整个欧洲都要大,且这些火山爆发被视为是持续上百万年的。 如此大规模的火山爆发,必定会造成全球气温升高。难道西伯利亚火山大爆发正是二叠纪生物大灭绝的超级杀手?可根据测算得出的当时火山爆发所释放出的二氧化碳总量,只能导致全球气温升高5℃,不足以导致大规模的生物死亡,因为根据地质记录显示,只有当全球气温升高10℃时,才会导致大规模的生态灾难。后来研究人员又根据在二叠纪沉积岩的化石中发现大量的碳12,从而进一步推论出:可能是火山大爆发的一系列反应和事件导致了生物大灭绝。这一过程是这样的:开始是西伯利亚的火山大爆发,大量的火山灰和温室气体使地球的温度逐渐升高,再加上部分有毒气体的释放,导致一些物种的死亡;然后,陆生物种开始因为温度升高而消亡;过了一段时间,大量的生物尸体腐败所产生的甲烷在地球温度提升5℃后,开始大量放出碳12,这种温室气体又加剧了地球的温室效应,使地球的温度又提高了5℃——地球上这升高的10℃及后来可能发生的冰川期,导致了后期海洋生物的大灭绝以及70%的陆生生物的消失。
臭氧缺失才是原因? 尽管火山爆发说在一定程度上可以解释二叠纪生物大灭绝,但这也只是一种推论,还需要更多的科学研究成果来证实。 于是,研究人员不断深入研究,为火山爆发导致生物大灭绝补充新的理论和研究论据。随着研究的深入,研究人员认为,导致生物大灭绝的直接原因应是火山爆发导致的臭氧缺失,从而造成太阳的强辐射,最终造成了生物大灭绝。 |