
树根在泥盆纪时期进化,该时期也经历了几次大规模灭绝。图片来源:siambizkit/Shutterstock.com
当大多数人想到灾难性的全球灭绝事件,他们想象来自外太空的巨大火球或超级火山在整个景观中喷出熔岩。然而,新的研究表明,地球历史上一些最具破坏性的灭绝事件可能是由一个不那么暴力的罪魁祸首造成的:树根。
在一项新的研究中,研究人员试图调查在这段时期发生的多次人口崩溃的原因。泥盆纪,大约 419 至 3.58 亿年前。正是在这个时代,第一批植物开始在陆地上殖民,尽管这些早期陆地生命形式的扩张与一系列海洋生物同时发生。灭绝事件消灭了世界上近 70% 的水生生物。
先前的研究表明,第一批植物的出现导致欧亚大陆陆地景观中磷含量显着下降。由此产生了这样的理论:早期的树根可能通过分解岩石从景观中释放出这种关键的养分。
地球上的所有生命都需要磷,因此根部的进化将允许前所未有的植物生长。然而,与此同时,死亡和腐烂的植物材料释放的磷会被大量倾倒到古代海洋中,对海洋生态系统产生深远影响。
研究作者加布里埃尔·菲利佩利 (Gabriel Filippelli) 在一篇论文中解释道:“我们的分析表明,树根的进化可能会带着过量的营养物质淹没海洋,导致藻类大量生长。”陈述。 “这些快速且具有破坏性的藻类繁殖会耗尽大部分海洋的氧气,引发灾难性的大规模灭绝事件。”
当过量的肥料或其他人为养分来源污染水时,在湖泊和河流中经常会观察到这一系列事件被称为富营养化。
为了识别古代富营养化的例子,研究人员检查了格陵兰岛和苏格兰五个泥盆纪湖泊沉积物的地球化学记录。正如预期的那样,他们的结果表明,在整个泥盆纪时期的不同时间点,陆地磷发生了大规模消耗。重要的是,这些波动的日期与木本植物化石的年龄相关,这表明有根树木的出现确实是这种养分输出的原因。
更重要的是,研究作者发现这些变化往往与大规模灭绝事件同时发生。例如,水生磷水平的两次显着增加被发现与晚泥盆世灭绝的两次主要浪潮有关,导致 40% 的海洋科和 60% 的属消失。
仔细研究数据表明,磷向海洋的输出是周期性的,并且与区域气候波动相匹配。更具体地说,这种变化在潮湿时期会放大,因为潮湿的条件允许更多的植物生长,从而导致更多的磷流失。
在评论这些数据的重要性时,菲利佩利解释说,“这些对古代世界自然事件灾难性后果的新见解可能可以作为对当今人类活动引起的类似情况后果的警告。”
该研究发表在期刊上总务管理局公告。