最近五億年，大規模的生物大滅絕就出現過(guò)5次之多

長(cháng)期以來(lái)，恐龍滅絕之謎一直令人津津樂(lè )道，其實(shí)在地球地質(zhì)史上，經(jīng)常會(huì )出現大規模的生物滅絕，整科，整目甚至整綱的生物可以在很短的時(shí)間內徹底消失或僅有極少數殘存下來(lái)。這種波及全球，使大量的生物類(lèi)群在短時(shí)間內消亡，造成突然集群滅絕的現象，古生物學(xué)家稱(chēng)之為生物大滅絕。最近五億年以來(lái)大規模的生物大滅絕就出現過(guò)5次之多，其中發(fā)生在古、中生代之交的，即二疊紀末的生物大滅絕規模最大，對生物發(fā)展的影響也最為深刻。有統計顯示，地球上90%以上的海洋生物物種和75%左右的陸地生物物種在這一時(shí)期全部都滅絕了。中國科學(xué)院南京地質(zhì)古生物研究所科學(xué)家表示，這是一次超級大滅絕，生態(tài)系統也徹底得到更新，其他各次的滅絕都遠不及這次大滅絕。

古生物學(xué)家們通過(guò)豐富的資料為我們詳細再現了二疊紀末的生物大滅絕慘況。從海洋生物來(lái)看，到了二疊紀末，四射珊瑚、蜓、鈣質(zhì)海綿、腕足類(lèi)、三葉蟲(chóng)等門(mén)類(lèi)相繼消亡或大量消減，生物礁生態(tài)系統全面崩潰，碳埋藏幾乎全面停止。在陸生生物中，石炭紀-二疊紀植物群以蕨類(lèi)為主，在濱海沼澤地帶形成森林，但至二疊紀末快速消亡，被矮小的裸子植物代替。在二疊紀最有代表性的陸生動(dòng)物就是四足類(lèi)的脊椎動(dòng)物，但至二疊紀末，63%的四足類(lèi)的科迅速滅絕。

天體撞擊說(shuō)、溫室效應說(shuō)、酸雨說(shuō)，眾說(shuō)不一

目前對生物大滅絕的原因有多種不同的解釋?zhuān)€沒(méi)有一個(gè)公認的一致說(shuō)法。有的觀(guān)點(diǎn)認為可能與二疊紀晚期頻繁的火山噴發(fā)有關(guān)。地質(zhì)研究證據顯示，二疊紀末發(fā)生過(guò)大規?；鹕奖l(fā)，當時(shí)地球表面有多處火山爆發(fā)，包括西伯利亞和我國的華南地區等?；鹕奖l(fā)產(chǎn)生大量有毒氣體，同時(shí)釋放大量的二氧化碳，導致溫室效應，而致使動(dòng)植物滅亡。

也有研究發(fā)現，在生物大滅絕地層中含有很豐富的含硫礦物，推測火山爆發(fā)釋放出大量的硫化氫氣體，之后形成酸雨，污染了古海洋，致使大量的海洋生物滅絕。另外，也有人認為二疊紀末存在有類(lèi)似于白堊紀末的天體撞擊事件，撞擊地點(diǎn)可能位于西澳地區，造成大量生物瞬間死亡。甚至也有人認為海洋的大規模漲落才是這場(chǎng)“大謀殺”的元兇?？上У氖?，這些假說(shuō)都沒(méi)有非常充分的證據，難以令人完全信服。

那到底是什么原因導致了這場(chǎng)全球范圍內的大滅絕？專(zhuān)家們又有沒(méi)有什么最新的發(fā)現？

新解

“二疊紀末生命大滅絕的研究是非常具有挑戰性的，我想關(guān)于大滅絕的每一種觀(guān)點(diǎn)都有一定的積極意義，可以提供一種新的模式、觀(guān)點(diǎn)啟發(fā)同行們去驗證與批判，從而推動(dòng)科學(xué)的發(fā)展?！敝袊萍即髮W(xué)地球和空間科學(xué)學(xué)院沈延安教授表示。

“雖然前人已經(jīng)做了大量卓有成就的工作，但我們首次分析了與大滅絕有關(guān)層位的多種硫同位素組成，著(zhù)重探討大滅絕之前生物物種減少的原因以及它們和大滅絕的關(guān)系，這是前人很少甚至沒(méi)有涉及的，從而給大滅絕的成因提供了一個(gè)新的思路?！?/p>

發(fā)現硫同位素異常

“我們精確測定了地質(zhì)剖面巖石中的黃鐵礦(一種含硫的礦物，化學(xué)分子式是：FeS2)的多種硫同位素組成(32S, 33S, 34S, 36S)。我們知道，海水中有硫酸鹽(SO42-),硫酸鹽還原細菌可以將硫酸鹽還原從而產(chǎn)生H2S(一種聞似臭雞蛋的氣體)，H2S隨后與鐵發(fā)生化學(xué)反應生成黃鐵礦。因此，硫同位素的組成主要受硫酸鹽還原條件以及海洋環(huán)境的控制。根據微生物及化學(xué)實(shí)驗的結果，黃鐵礦的硫同位素組成范圍大致是一定的。但是從浙江煤山剖面測定的某些硫同位素值與理論的‘推測值’不相符合，并且這種現象每隔一段時(shí)間就會(huì )出現一次，我們就稱(chēng)它為硫同位素階段性異常?！鄙蚪淌谡f(shuō)。

異常緣于深部海水上涌

那么，產(chǎn)生硫同位素異常的直接的原因是當時(shí)的海洋化學(xué)條件？沈教授的回答是肯定的：“來(lái)自世界諸多地區如華南、丹麥、日本、加拿大等的地質(zhì)記錄與地球化學(xué)資料表明，二疊紀末的海洋與現代全部富含氧氣的海洋是不同的，當時(shí)的海洋是分層的，即海洋的淺部海水是富含氧氣的，而深部海水是缺少氧氣的。根據同位素地球化學(xué)原理，無(wú)論是淺水條件下生成的黃鐵礦還是深水環(huán)境下生成的黃鐵礦都不能夠產(chǎn)生我們所觀(guān)察到的‘異?，F象’。但是只有在深部缺少氧氣的海水上涌到淺部的特殊條件下，才能夠產(chǎn)生我們所觀(guān)察到的硫同位素異常值。這個(gè)解釋也得到了我們模擬計算的驗證。換句話(huà)說(shuō)，硫同位素值的異常說(shuō)明了當時(shí)深部海水的上涌?！?/p>

有毒氣體上涌導致大滅絕

“深部海水攜帶著(zhù)海洋深處大量的有毒氣體一起涌上，這對于淺海及陸地上的生物而言將會(huì )是一個(gè)毀滅性的打擊?！鄙蚪淌诮忉屨f(shuō)，“我們談到海水中的有毒氣體主要包括二氧化碳、硫化氫等。淺部海水由于富含氧氣，硫酸鹽還原作用不能在水體中發(fā)生。只有在缺少氧氣的海洋條件下，硫酸鹽還原細菌才能夠將海水中的硫酸鹽還原產(chǎn)生二氧化碳以及臭雞蛋一樣味道的硫化氫，從而使得深部海水中富集這些氣體?，F代的‘黑?！恰蚧Ｑ蟆牡湫痛碇弧，F代‘黑?！乃w深度大于2000米，在大約200米以上是富含氧氣的，而在200米之下則缺少氧氣，海水中的硫酸鹽還原作用使‘黑?！畈克w中富集硫化氫?！?/p>

“受海水表面的風(fēng)力所驅動(dòng)，以及海水中有機質(zhì)的產(chǎn)生與搬運、海洋的循環(huán)方式等諸多因素的影響，深部海水發(fā)生了上涌，大量的二氧化碳和硫化氫被釋放到淺部海水和空氣中，從而導致了大量生物的滅絕?！?/p>

二氧化碳升高可能導致海洋缺氧

“研究二疊紀末的生物大滅絕對于我們現代環(huán)境有重要的啟示意義?！鄙蚪淌谔嵝颜f(shuō)，“在特定的條件下，二氧化碳的升高可能導致海洋缺氧，進(jìn)而危害人類(lèi)的生存環(huán)境。二氧化碳不斷升高的本身不會(huì )造成海洋的缺氧，但在極端的情況下，由此產(chǎn)生的后果是有科學(xué)依據的?！?/p>

“首先我們要知道現代大洋是如何氧化的？海水中氧氣含量隨溫度升高而降低，極地地區由于溫度低，水體的含氧量高。因為比重的區別，高含氧量的極地海水向赤道運輸，因此將氧氣輸送到低緯度地區，由此氧化整個(gè)海洋。這些都可以通過(guò)人類(lèi)衛星觀(guān)察到。如果二氧化碳不斷升高呢？二氧化碳是一種重要的溫室氣體，因此它的不斷升高極有可能會(huì )導致溫度升高。做一個(gè)極端的假設，極地溫度升高，從而導致極地海水中含氧量降低，那么極地海水向低緯度地區輸送的氧氣會(huì )減少，導致厭氧。從而很有可能導致習慣了充足氧氣的海洋生物的滅絕，進(jìn)一步對海洋生態(tài)乃至整個(gè)人類(lèi)產(chǎn)生重大的影響?！?/p>

采訪(fǎng)的最后，沈教授強調說(shuō)，“盡管我們希望通過(guò)我們的工作來(lái)更好的服務(wù)于現代的環(huán)境，但我們不可能準確預測現代海洋如何變化，影響因素可能成千上萬(wàn)，如同最開(kāi)始所說(shuō)，我們只是提供一個(gè)思路，探索一個(gè)新的方向?！?/p>

5次地球生命大滅絕

4.4億年前 奧陶紀 6500萬(wàn)年 85%物種慘遭滅絕

3.65億年前泥盆紀 5000萬(wàn)年 海洋生物遭受滅頂之災

2.5億年前 二疊紀 4500萬(wàn)年 90%生物慘遭滅絕

2億年前 三疊紀 5000萬(wàn)年 爬行類(lèi)動(dòng)物受到重創(chuàng )

1.37億年前白堊紀 7000萬(wàn)年 恐龍滅絕

美魚(yú)類(lèi)大死亡都是污染惹的禍

美國研究人員公布的一項最新調查結果顯示，污染可能是導致日前美國洛杉磯以南的國王海港海域數百萬(wàn)條魚(yú)死亡的主要原因，這一結論否定了這起事件與環(huán)境污染無(wú)關(guān)的說(shuō)法。美國加利福尼亞州漁獵局公布的一項調查稱(chēng)，當地連續發(fā)生暴風(fēng)雨，大批魚(yú)類(lèi)被趕進(jìn)封閉的碼頭區，擁擠的空間內含氧量不足是導致這些魚(yú)類(lèi)因窒息死亡的原因。

但美國南加州大學(xué)海洋學(xué)家戴維·卡倫指出，研究人員在對死魚(yú)進(jìn)行解剖化驗后發(fā)現，這些死魚(yú)體內含有高水平的有毒化學(xué)物質(zhì)軟骨藻酸。

軟骨藻酸是由擬菱形藻屬硅藻產(chǎn)生的一種強烈神經(jīng)毒素，能夠污染魚(yú)和貝類(lèi)等海洋生物?？▊惤忉屨f(shuō)，一種可能是，由于體內含毒，大量聚集在國王海港海域的魚(yú)類(lèi)無(wú)法適應擁擠的空間，最終大批死亡；另一種可能是，這些魚(yú)類(lèi)在“中毒”后失去了方向，結果大批聚集在狹窄的空間內，最終導致窒息死亡。

調查還發(fā)現，距離國王海港不遠處的洛杉磯圣莫尼卡灣近日因海藻泛濫出現赤潮，研究人員認為這一現象可能與國王海港海域大量魚(yú)類(lèi)死亡有關(guān)。

目前，國王海港海域死魚(yú)清理工作正在加緊進(jìn)行，整個(gè)清理工作可能要花費超過(guò)10萬(wàn)美元。據估計，死魚(yú)大約有70噸，它們大多是喜歡成群結隊活動(dòng)的沙丁魚(yú)，此外還有鳳尾魚(yú)、鯖魚(yú)和其它小魚(yú)。