地球遙遠的過去的左海洋生物喘著粗氣,一系列大規模的火山噴發。研究人員報告說,火山發出的溫室氣體大大降低了海洋的氧氣水平,這是一種致命的情況,這可能是偉大垂死的主要罪魁禍首。
西雅圖和同事華盛頓大學的地球科學家賈斯汀·佩恩(Justen Penn)繪製了大約2.52億年前的二疊紀時期結束時,海洋在地球上最大的巨大滅絕之時繪製了多麼熱。從這些氣候模擬中,該小組調查了熱水導致海洋缺氧的地方,危險的低濃度溶解氧。
然後,團隊將這些數據與現代海洋居民的氧氣要求相結合。科學家確定缺氧 - 缺乏對物種的代謝需求的足夠氧 - 可能是死亡背後的主要罪魁禍首。該研究於12月7日發表科學,還可以預測,在極地緯度和可用的化石數據支持下,缺氧的影響將是最壞的。
賓夕法尼亞州立大學的地球化學家李·庫普(Lee Kump)說:“缺氧已被作為海洋滅絕的主要殺戮機制已有20年了。”評論關於同一問題的發現科學。他說,這項研究的獨特之處在於,缺氧如何影響生活在海洋中不同生態壁ches中的生物。
在大死亡中,所有海洋物種中多達90%和70%的陸地脊椎動物物種死亡。大規模的火山噴發,脈衝排出在滅絕事件開始前約300,000年,幾乎可以肯定是巨大垂死的觸發因素(SN:9/19/15,p。 10)。
但是,這些噴發恰好導致死亡的爆發尚不清楚。火山可以通過多種方式使地球站不住腳。這些火山發出了大量二氧化碳和甲烷,強大的溫室氣體迅速而大大提高了陸地和海上的溫度。這爆發也可能在臭氧層中打孔,允許紫外線輻射爆炸地球,並可能在陸地上對植物進行消毒(SN在線:2/12/18)。
海洋受到最大的打擊。海洋溫度在熱帶地區至少增加了10攝氏度,海洋酸化或缺氧可能對許多生物造成了殺戮的打擊。
為了確定罪魁禍首,賓夕法尼亞州和他的同事決定自己看看動物。或更確切地說,在現代替代物種的長期滅絕物種。該團隊確定在海洋氧氣中的供應量低於氧氣需求(用於餵養,繁殖和防禦)的各種生物的需求。
研究人員發現,熱帶地區遭受了苦難,但是那裡的許多物種具有適應性,使它們能夠在溫暖的水和低氧條件下生存。由於缺乏氧氣而導致的最嚴重的死亡人數會發生在高緯度地區,那裡的生物沒有這種適應性,無處可去。
該團隊還通過龐大的在線化石數據庫進行了搜尋,古生物學數據庫,尋找滅絕的地理模式。令研究人員驚訝的是,化石建議物種在兩極遭受的苦難比在熱帶地區也要多。同樣是華盛頓大學的生物海洋學家柯蒂斯·德意志(Curtis Deutsch),也沒有報導過這種模式。他說:“沒有人描述過緯度差異。”他說,化石記錄和模型數據之間的相似之處是“不可思議的”。
小組還考慮了海洋酸化的作用。但是事實證明,酸化將在熱帶地區而不是桿子上產生最大的影響。德意志說:“這不是證據,而是強烈的跡象表明,基本機制是這種氧氣損失。”
在二疊紀末端,更多的生物是否真的在波蘭人死亡,尚不清楚。 Deutsch承認,化石記錄可能是斑駁的,因此呈現出不完整的圖片。但是,他指出,從脊椎動物(例如魚)到軟體動物(如軟體動物),高緯度的死亡風險顯然出現在許多不同類型的物種中。
Kump說,新研究最令人驚訝的發現之一是滅絕強度的地理模式。他讚揚研究人員採取的“新穎而復雜的”方法將缺氧作為主要的罪魁禍首,儘管他指出,火山氣可能會使海洋也以其他方式使氧氣有毒,包括通過將硫化氫和二氧化碳添加到水中。
他說,儘管如此,這項新的研究還是“迄今為止對殺戮機制及其生理影響的最全面的分析。這確實是一個前進。”