想到一次滅絕事件,你的思緒可能會跳到殺死恐龍的小行星上——但地球已經經歷過五大規模滅絕事件(到目前為止)並且可能正在經歷我們的。
在滅絕事件中,白堊紀大規模滅絕事件結束了非鳥類恐龍甚至還不是最大的。這項榮譽屬於二疊紀大滅絕,又稱“大滅絕”,它消滅了大約地球上 70% 的陸地物種和 96% 的海洋物種。
除此之外,在滅絕前後出現了一個奇怪的一千萬年的煤炭缺口——被稱為“煤炭缺口”——建議大量產煤樹木在這次事件中滅絕,需要數百萬年才能恢復。
顯然,在化石記錄中找到物種數量突然下降的時期是比較容易的。科學家對滅絕及其背後的原因提出了多種解釋——從海底災難性的甲烷釋放到我們的老朋友。
從研究岩石滅絕時形成的,我們知道二疊紀晚期的海洋和淺水區缺乏氧氣。缺氧(又稱缺氧)看起來確實在滅絕事件中發揮了作用,並且產生了骨牌效應。
硫酸鹽還原微生物,可以使用硫酸鹽而不是舊的可靠的 O 進行無氧呼吸2,很可能在這些低氧環境中茁壯成長。它們產生的硫化氫副產品,以及將海洋變成硫化物,作為其缺乏氧氣的附帶結果,可能是釋放到大氣中。在這裡,它可能毒害了植物並破壞了臭氧層,使生命在防曬霜出現之前約2.5億年就暴露在致命水平的紫外線下,並在此過程中使地球升溫。反過來,加熱海洋可能會導致海洋中的冰凍甲烷被融化。釋放到大氣中,使問題變得更加複雜。
滅絕的另一種解釋是由一個人提出的2014年來自麻省理工學院的團隊,也許是最令人擔憂的。世界上最嚴重的滅絕事件是否是由微生物引起的?
麻省理工學院地球物理學教授丹尼爾·羅斯曼(Daniel Rothman)和他的團隊注意到某種微生物在滅絕前後出現了增長。甲烷八疊球菌,一種單細胞生物,能夠消化有機物,產生甲烷作為副產品,得益於細菌的單一基因轉移梭菌屬。
假設是甲烷八疊球菌此時蓬勃發展,將甲烷排放到大氣中並擾亂碳循環,導致(或加劇)對生態系統的破壞。並最終助長滅絕事件。
微生物產生甲烷的化學過程涉及金屬鎳——這意味著如果研究小組在滅絕事件期間找不到相應更高含量的鎳,那麼這一假設可能會被有效地推翻。然而,研究小組對華南地區研究最多的沉積物進行了研究,發現鎳含量高,可能支持該理論。
「單一的水平基因轉移引發了生物地球化學變化,大規模的火山活動起到了催化劑的作用,而由此產生的乙醯碎屑甲烷八疊球菌的擴張則擾亂了二氧化碳2和O2水平,”團隊研究中得出結論。
「隨之而來的生物地球化學破壞可能是廣泛的。例如,厭氧甲烷氧化可能會增加硫化物的水平,可能導致有毒的硫化氫釋放到大氣中,導致陸地上的滅絕。”
研究小組強調,儘管理論還需要更多證據,但這項研究可以顯示地球對微生物生命的演化有多敏感。
「對今天的影響是,地球碳循環中可以透過多種方式發生自然波動,」羅斯曼告訴我們。對話。 “在研究現在碳循環發生的變化時,我們應該嘗試盡可能多地考慮這些變化,以做出未來的預測。”
這項研究還遠遠沒有得出結論,其他解釋——或者可能是事件的組合——仍在進行中。也無法準確確定何時甲烷八疊球菌進化到開始生產甲烷作為副產品。然而,如果這個假設正確,那麼地球上高達 90% 的物種可能會因單一微生物的單一基因轉殖而部分消失。
考慮到地球上微生物的數量龐大,這並不是我們聽過的最令人放心的可能性。
這個故事的早期版本首次發表於。