新化石暗示,2.5 億年前導致地球上 80% 生命滅絕的大規模滅絕對植物來說可能沒有那麼災難性。科學家們已經確定了一個避難所那裡的植物似乎經歷了地球上最嚴重的滅絕。
二疊紀末期的大規模滅絕,也被稱為“大滅絕”,發生在 2.519 億年前。當時,超級大陸盤古大陸正處於分裂過程中,但地球上的所有陸地仍然基本上聚集在一起,新形成的大陸被淺海隔開。西伯利亞地盾火山系統的大規模噴發似乎已將二氧化碳水平推向極端:據估計,這一時期大氣中的二氧化碳濃度高達 2,500 ppm,而目前的水平為 425 ppm。這導致了全球變暖和海洋酸化,導致海洋生態系統大規模崩潰。
陸地上的情況要模糊得多。世界上只有少數地方擁有含有二疊紀末和三疊紀初期陸地生態系統化石的岩層。
對其中一個地點(位於現在的中國東北部)的一項新研究揭示了一個避難所,儘管發生了大滅絕,那裡的生態系統仍然相對健康。在這個地方,產生種子的裸子植物森林繼續生長,並輔之以產生孢子的蕨類植物。
“至少在這個地方,我們沒有看到植物大規模滅絕,”研究合著者萬陽密蘇里科技大學地質學和地球物理學教授告訴《生活科學》。
該發現於週三(3 月 12 日)發表在期刊上科學進步楊說,這更加證實了陸地上的大滅絕比海洋上的大滅絕更為複雜的觀點。
偉大的轉變?
楊和他的同事觀察了新疆經歷大規模滅絕事件的岩層。
這個現在是沙漠的地方的一個主要優點是,岩石中含有一層灰燼,裡面含有稱為鋯石的微小晶體。鋯石中含有逐漸衰變的放射性元素——鉛和鈾,這使得研究人員能夠確定晶體形成以來已經過去了多長時間。這意味著研究人員可以比其他地點更準確地測定這裡岩層的年代。
其中一些層還含有化石孢子和花粉。楊說,這些化石表明,當時並沒有大規模的死亡和繁殖,而是物種的緩慢轉變。
這與來自非洲和阿根廷的其他證據是一致的,那裡的植物種群似乎是逐漸變化的,而不是急劇死亡然後重新繁殖,說何塞菲娜·博德納爾是阿根廷拉普拉塔國立大學的古植物學家,他沒有參與這項研究。
博德納爾告訴《生活科學》雜誌,陸地植物“有很多適應能力,使它們能夠在這次滅絕中倖存下來”。 “例如,[它們有]地下結構、根或莖,可能可以存活數百年。”她補充說,種子也可以保存很長時間。
這種生存在潮濕的高緯度地區尤其可能。新疆的遺址曾經遍布湖泊和河流,距海岸數百英里。其他發現植物保護區的地方,例如阿根廷,也位於二疊紀盆地的高緯度地區,遠離氣溫最熱的赤道。
楊和他的同事發現,在二疊紀晚期和三疊紀早期,現在新疆地區的氣候變得有些乾燥,但還不足以導致森林砍伐。
說這可能是位置的結果德文·霍夫曼是倫敦大學學院的古生物學研究員,他沒有參與這項新研究。海洋動物無法逃脫全球海洋酸化的影響。但陸地上的氣候變化並不均勻。影響在盤古大陸中心最為明顯,那裡是一片廣闊的沙漠。
霍夫曼告訴《生活科學》雜誌,這意味著在陸地上較為溫和的地區,生存是可能的。 “基本上所有東西都被推向兩極和海岸,但在陸地上你可以逃避一些影響,”他說。
星球的記憶
這些發現引發了一些關於有史以來最嚴重的大規模滅絕是否值得被稱為陸地上的滅絕事件的爭論。 “我會稱其為陸地危機。我不會稱其為滅絕,”說羅伯特·加斯塔爾多科爾比學院地質學名譽教授,他沒有參與這項新研究,但過去曾與楊合作過。
二疊紀末期的滅絕對科學家來說特別有趣,因為它是由溫室氣體驅動的,就像今天的氣候變化一樣。當時的情況要極端得多:極地冰蓋完全融化——這種情況會導致今天的海平面上升驚人的 230 英尺(70 米)。
但人類可能幾乎和巨型火山一樣致命。例如,發現三疊紀末期(2.01億年前)發生的一次較小的滅絕事件是由火山產生的溫室氣體脈衝驅動的,其規模與人類預計在本世紀末排放的溫室氣體脈衝相似。加斯塔爾多說,研究這些古老的災難可以讓我們了解在人們從未經歷過的大氣二氧化碳水平下會發生什麼。
“這個星球已經經歷過這種情況,”他說。 “地球的記憶存在於岩石記錄中。我們可以從岩石記錄中了解我們的星球在這些極端條件下會發生什麼。”









