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2.5亿年前生物大灭绝

  是什么导致2.5亿年前,地球遭遇史上最大一次生物灭绝,科学界一直众说纷纭。 近日,中国地质大学(武汉)赖旭龙教授领导研究小组和英国利兹大学保罗·魏格纳教授及德国爱尔兰根大学-纽伦堡大学麦克· 约阿希姆斯基教授合作研究,解开了这一谜题。

  答案是,当时地球气温太高,海洋表面温度达到40摄氏度,陆地温度高达50多摄氏度,致使生物难以生存。该项研究成果于10月19日,发布在国际权威期刊《科学》上,引起全球学者的关注。BBC、美国国家地理、美国公共电视网等媒体对这一研究成果进行了强势关注。

  陆地温度可能高达50℃

  昨日,记者在中国地质大学见到了赖旭龙教授和他的研究小组主要成员。该篇论文的8名作者中,有6人都是该校的人员。

  “在地球漫长的演化历史过程中曾多次发生生物大规模灭绝,距今6500百万年前的白垩纪末恐龙灭绝事件就是其中一次。”赖旭龙介绍说,每次生物大灭绝事件后,通常会紧接着一个不均匀复苏、生物多样性低的“死亡区”。距今2.5亿年前的二叠纪末生物大灭绝事件是地球历史上最大的一次灭绝事件,造成了当时地球上绝大多数的物种消失。而随后的死亡区延续了500万年。

  赖旭龙说,关于造成这次物种大灭绝的原因,在国际上一直有很多猜测,包括:缺氧、火山爆发、有毒气体、海退、气温升高等。他们的研究首次明确,造成该次物种大灭绝和此后长达500万年的“死亡区”的主要原因是,当时的温度升高到了致命的程度。而且他们也第一次对当时的温度进行了定量:确定当时海水表面可高达40摄氏度,而在陆地上温度更高,可能高50多摄氏度。

  40℃是致命温度值

  “过去没有人敢说古代的气候可以热到这么高的程度。”论文作者之一的保罗·魏格纳表示,这项研究第一次表明当时的海洋表面温度可高达40摄氏度。“这已经接近了海洋生物死亡及光合作用停止的致命温度值。直到现在,气候模型工作者仍然假设海平面温度不会超过30°C。 ”

  保罗·魏格纳表示,希望将来全球变暖不会致使气温高达到2.5亿年前的程度,如果真那样的话,生物界的复苏就需要数百万年。

  据其介绍,2.5亿年前未遭遇大灭绝前,地球上充满了植物和动物,包括原始的爬行类和两栖类动物,还有各种各样的海洋生物。但大灭绝后,在赤道低纬度地区几乎没有生物生长,陆地上没有森林和动物,仅剩一些灌木和蕨类。而海洋里也没有鱼和海洋爬行类了,只剩一些贝壳类生物。

  “陆地上的动物都因为高新陈代谢速率而难以适应当时的高温,只有极地成为动物逃避高温的避难所。” 保罗·魏格纳说。

  数据来自1.5万个牙形石标本

  2.5亿年前的温度是如何确定的呢?课题组成员、地大在读博士阎春波解释说,主要是研究牙形石的数据而来。

  记者在实验室中看到这种比灰尘大不了多少的标本。“牙形石其实就是已经绝灭的海生动物的牙齿化石。” 阎春波解释说,这种化石我国的贵州、广西等地都有。由磷酸钙组成的牙形石,很好地记录下了古代海水的氧同位素组成,而氧同位素的形成是由当时的环境温度所控制,通过牙形石中氧同位素的比值,他们成功的恢复出了数亿年以前的温度。

  从2007年开始,他们采集并处理了两吨多重的岩石样品,获得了3万5千多枚牙形石标本。论文第一作者、27岁的中国地质大学(武汉)博士研究生孙亚东及地大合作者,在显微镜下挑选出约1.5万牙形石个体,然后在德国爱尔兰根-纽伦堡大学的实验室中,进行了氧同位素的测定。

  据了解,该成果记录了2.52亿年前至2.47亿年前早三叠世时期,迄今为止最为详细的温度变化记录。

  反思

  研究人员提醒减少气体排放别让悲剧重演

  谈到这项研究对现实社会的意义,几位研究人员不约而同表示,它揭示了地球在极端气温下,生物、环境的变化,引起人们对全球变暖状况的思考。

  研究组成员、地大副教授江海水表示,这意味着,如果有一天,地球温度再达到这一高度,很多生物将会灭绝。

  江海水说:“2.5亿年前,全球气候变暖时,许多生物都选择迁徙到北极与南极。但假如人类遭遇如此情形,想必世界大乱。”

  他表示,人类无法改变大自然,但应该以古喻今。“了解2.5亿年前自然变化的过程,可以帮助我们更好地去预防。比如,减少温室气体的排放,实现低碳经济。”