新化石暗示,2.5 亿年前导致地球上 80% 生命灭绝的大规模灭绝对植物来说可能没有那么灾难性。科学家们已经确定了一个避难所那里的植物似乎经历了地球上最严重的灭绝。
二叠纪末期的大规模灭绝,也被称为“大灭绝”,发生在 2.519 亿年前。当时,超级大陆盘古大陆正处于分裂过程中,但地球上的所有陆地仍然基本上聚集在一起,新形成的大陆被浅海隔开。西伯利亚地盾火山系统的大规模喷发似乎已将二氧化碳水平推向极端:据估计,这一时期大气中的二氧化碳浓度高达 2,500 ppm,而目前的水平为 425 ppm。这导致了全球变暖和海洋酸化,导致海洋生态系统大规模崩溃。
陆地上的情况要模糊得多。世界上只有少数地方拥有含有二叠纪末和三叠纪初期陆地生态系统化石的岩层。
对其中一个地点(位于现在的中国东北部)的一项新研究揭示了一个避难所,尽管发生了大灭绝,那里的生态系统仍然相对健康。在这个地方,产生种子的裸子植物森林继续生长,并辅之以产生孢子的蕨类植物。
“至少在这个地方,我们没有看到植物大规模灭绝,”研究合著者万阳密苏里科技大学地质学和地球物理学教授告诉《生活科学》。
该发现于周三(3 月 12 日)发表在期刊上科学进步杨说,这更加证实了陆地上的大灭绝比海洋上的大灭绝更为复杂的观点。
伟大的转变?
杨和他的同事观察了新疆经历大规模灭绝事件的岩层。
这个现在是沙漠的地方的一个主要优点是,岩石中含有一层灰烬,里面含有称为锆石的微小晶体。锆石中含有逐渐衰变的放射性元素——铅和铀,这使得研究人员能够确定晶体形成以来已经过去了多长时间。这意味着研究人员可以比其他地点更准确地测定这里岩层的年代。
其中一些层还含有化石孢子和花粉。杨说,这些化石表明,当时并没有大规模的死亡和繁殖,而是物种的缓慢转变。
这与来自非洲和阿根廷的其他证据是一致的,那里的植物种群似乎是逐渐变化的,而不是急剧死亡然后重新繁殖,说何塞菲娜·博德纳尔是阿根廷拉普拉塔国立大学的古植物学家,他没有参与这项研究。
博德纳尔告诉《生活科学》杂志,陆地植物“有很多适应能力,使它们能够在这次灭绝中幸存下来”。 “例如,[它们有]地下结构、根或茎,可能可以存活数百年。”她补充说,种子也可以保存很长时间。
这种生存在潮湿的高纬度地区尤其可能。新疆的遗址曾经遍布湖泊和河流,距海岸数百英里。其他发现植物保护区的地方,例如阿根廷,也位于二叠纪盆地的高纬度地区,远离气温最热的赤道。
杨和他的同事发现,在二叠纪晚期和三叠纪早期,现在新疆地区的气候变得有些干燥,但还不足以导致森林砍伐。
说这可能是位置的结果德文·霍夫曼是伦敦大学学院的古生物学研究员,他没有参与这项新研究。海洋动物无法逃脱全球海洋酸化的影响。但陆地上的气候变化并不均匀。影响在盘古大陆中心最为明显,那里是一片广阔的沙漠。
霍夫曼告诉《生活科学》杂志,这意味着在陆地上较为温和的地区,生存是可能的。 “基本上所有东西都被推向两极和海岸,但在陆地上你可以逃避一些影响,”他说。
星球的记忆
这些发现引发了一些关于有史以来最严重的大规模灭绝是否值得被称为陆地上的灭绝事件的争论。 “我会称其为陆地危机。我不会称其为灭绝,”说罗伯特·加斯塔尔多科尔比学院地质学名誉教授,他没有参与这项新研究,但过去曾与杨合作过。
二叠纪末期的灭绝对科学家来说特别有趣,因为它是由温室气体驱动的,就像今天的气候变化一样。当时的情况要极端得多:极地冰盖完全融化——这种情况会导致今天的海平面上升惊人的 230 英尺(70 米)。
但人类可能几乎和巨型火山一样致命。例如,发现三叠纪末期(2.01亿年前)发生的一次较小的灭绝事件是由火山产生的温室气体脉冲驱动的,其规模与人类预计在本世纪末排放的温室气体脉冲相似。加斯塔尔多说,研究这些古老的灾难可以让我们了解在人们从未经历过的大气二氧化碳水平下会发生什么。
“这个星球已经经历过这种情况,”他说。 “地球的记忆存在于岩石记录中。我们可以从岩石记录中了解我们的星球在这些极端条件下会发生什么。”









