物种的终结：细数五次物种大灭绝
<p><span>地球上存在过的生物，99%以上都已灭绝。新物种在进化，适应不断变化的生态位，老物种则在逐渐消失。但物种灭绝的速度并不是一成不变的。5亿年在地质学上不过一瞬间，在这期间，至少发生过几次地球上75%至90%以上的物种消失事件，我们称之为大灭绝。</span></p><p>大灭绝可谓致命事件，但另一方面，它们也为新的生命形式的到来打开了大门。科学家研究最多的一次大灭绝发生于2023万年前，是白垩纪和古近纪之间的分界线。在那次大灭绝中，非鸟类恐龙消失，为哺乳动物和鸟类的快速发展和进化腾出了空间。</p><p>著名的白垩纪-古近纪灭绝之所以会发生，主要是因为一颗巨大的小行星撞击了地球，但这次大灭绝其实是一个例外。大规模物种灭绝最大的肇因往往是地球碳循环出现了重大改变，比如大型火成岩区的火山爆发，几十万平方公里的地方被熔岩淹没。火山喷发会把大量裹挟着热量的二氧化碳喷射到大气中，导致全球急剧变暖和一系列连锁反应，如海洋酸化和缺氧，即水中的溶解氧消失。</p><p><strong>奥陶纪-志留纪大灭绝</strong></p><p><strong>时间：4.44亿年前</strong></p><p>在距今4.85至4.44亿年前的奥陶纪，地球上的生命发生了翻天覆地的变化。长达2023万年的时间里，物种多样性蓬勃发展，然而随着奥陶纪的结束，已知的第一次大灭绝降临。当时，大规模冰川作用将大量水封锁在南极大陆的冰盖中。这次的冰天雪地有可能是因为北美洲的阿巴拉契亚山脉在崛起。隆起的岩石带来了大规模风化作用，吸收了大气中的二氧化碳，导致地球温度骤降。</p><p>海平面因此下降了几百米，生活在浅水区的生物遭到重创：它们的栖息地在急剧变冷、缩小。在化学环境恶劣的水域，生命想要恢复是非常困难的：一旦海平面再次上升，海洋中的含氧量就会下降，这又反过来导致海水更容易吸纳已溶解的有毒金属。</p><p>这是科学界已知第二恶劣的物种大灭绝，估计85%的物种在这次 浩劫中消失。这一事件严重影响了海洋生物，比如珊瑚、带壳的腕足动物、形似鳗鱼的牙形动物，以及三叶虫。</p><p><strong>泥盆纪晚期大灭绝</strong></p><p><strong>时间：3.83—3.59亿年前</strong></p><p>这次灭绝事件始于3.83亿年前，在接下来的2023万年时间里，带走了地球上大约75%的物种。</p><p>泥盆纪曾发生过几次动荡，海洋里的氧气含量急剧下降，这给牙形动物和棱菊石带来了重创。棱菊石有外壳，是乌贼和章鱼的远古近亲。其中最糟糕的一次动荡被称为凯尔瓦塞事件，发生于大约3.72亿年前。在今天的德国，当时的岩石告诉我们，随着氧气浓度降低，很多造礁生物灭绝了，包括一种被称为层孔虫的海绵。</p><p>泥盆纪晚期大灭绝的具体原因不得而知，但很有可能与火山活动有关。在凯尔瓦塞事件持续的几百万年里，一个名为Viluy Traps的大型火成岩区在今天的西伯利亚地区，喷出了100万立方公里的岩浆。这次喷发释放出了温室气体和二氧化硫，带来了酸雨。此外，小行星可能也起到了推波助澜的作用。地球上现存最大的陨石坑之一：瑞典的锡利扬陨石坑，宽51公里，形成于约3.77亿年前。</p><p>更令人惊讶的是，陆地植物可能是帮凶。在泥盆纪，植物掌握了不少适应性，包括加强茎秆的复合木质素和成熟的维管结构。这些特性让植物比以往长得更高大、根系扎得更深，从而又加快了岩石风化的速度。</p><p>岩石风化得越快，从陆地流入海洋的营养物质就越多，促进了藻类的生长。这些藻类死亡后腐烂，带走了海洋中的氧气，形成所谓的死亡区。此外，越来越多的树木吸收了大气中的二氧化碳，可能导致全球变冷。</p><p>更令人困惑的是，泥盆纪晚期，不仅一些生物灭绝，而且物种多样性的发展也减缓了。这可能是因为随着海平面升高，之前生活在孤立的海洋栖息地里的生物融混在一起，导致全球范围内都出现了入侵物种，世界各地生态系统变得同质化。</p><p><strong>二叠纪-三叠纪大灭绝</strong></p><p><strong>时间：2.52亿年前</strong></p><p>大约2.52亿年前，地球上的生命又一次面临“大灭绝”：二叠纪-三叠纪大灭绝，这是地球生命经历过的最糟糕的事件。在大约6万年的时间里，96%的海洋生物和75%的陆地生物灭绝。全世界的森林消失殆尽，直至大约2023万年后才恢复过来。在五次大灭绝中，这是唯一一次连昆虫都大规模消失的物种灭绝事件。海洋生态系统的恢复用了400至800万年。</p><p>这次灭绝最大的原因在于西伯利亚地盾，这是一个巨大的火山群，喷发出了超过300万立方公里的岩浆，覆盖在今天的西伯利亚地区。这次喷发带来了至少14.5万亿吨的二氧化碳，比地球上所有化石燃料燃烧产生的二氧化碳的2.5倍还要多。更糟糕的是，西伯利亚地盾的熔岩在涌向地表的过程中，渗入了含煤盆地，导致甲烷等更多温室气体被释放出来。</p><p>由此产生的全球变暖简直是地狱。火山爆发后的几百万年里，海水和土壤的温度上升了13.9至18.9度。2.505亿年前，赤道的海平面温度高达40度，这是热水浴缸设定的最高温度，当时赤道附近几乎没有鱼。</p><p>随着气温升高，陆地上的岩石风化得更快了，火山喷发带来的硫形成了酸雨，更加速了这一过程。就像泥盆纪晚期，风化作用加快导致缺氧，使海洋窒息。气候模型显示，当时海洋失去了76%的氧气储备，这次物种灭绝的主要原因是气候变暖和氧气流失。</p><p><strong>三叠纪-侏罗纪大灭绝</strong></p><p><strong>时间：2.01亿年前</strong></p><p>很久之后，生命才从“最严重的大灭绝”中恢复过来，但之后就如火如荼地发展起来了。不同的造礁生物开始生根，陆地上长出茂密的植被，为名为“祖龙”的爬行动物做好了准备。这是鸟类、鳄目动物、翼龙和非鸟类恐龙的祖先。但大约2.01亿年前，生命又一次遭到重击：多达80%的陆地和海洋物种突然间消失了。</p><p>三叠纪末期，大气中的二氧化碳浓度增加了三倍，地球平均升温2.8至6.1度。这可能是大西洋中部岩浆区产生的大量温室气体导致的。这片大型火成岩区位于泛大陆（当时的超级大陆）中央。残余的古代岩浆流，如今分布在南美洲东部、北美洲东部和西非。大西洋中部岩浆区规模庞大，岩浆量可以给美国大陆铺上一层400米厚的岩石。</p><p>二氧化碳浓度的上升，使得三叠纪时期的海洋酸化，海洋生物难以用碳酸钙制造外壳。在陆地上，占据统治地位的脊椎动物是鳄目动物，它们比现在的鳄鱼体型更大，也更多样化，但很多都灭绝了。紧随其后是最早的恐龙，它们体型较小，行动敏捷，迅速多样化。</p><p><strong>白垩纪-古近纪大灭绝</strong></p><p><strong>时间：2023万年前</strong></p><p>白垩纪-古近纪大灭绝是最近的一次，也是唯一一次确定与小行星撞击有关的灭绝事件。地球上约76%的物种消失，包括所有的非鸟类恐龙。</p><p>大约2023万年前的某一天，一颗直径约12公里的小行星以每小时7.2万公里的速度，撞向今天的墨西哥尤卡坦半岛附近的水域，留下了190多公里宽的陨石坑。巨大的撞击导致大量灰尘、碎片和硫涌入大气，全球大幅降温。大火席卷了距离撞击点2023公里以内的所有地方，巨大的海啸腾空而起。一夜之间，非鸟类恐龙赖以生存的生态系统开始崩溃。</p><p>雪上加霜的是，印度德干高原的火山爆发引发了全球变暖。一些科学家甚至认为，一些火山爆发是由撞击导致的。</p><p><strong>第六次大灭绝？</strong></p><p>目前，地球正在经历一场生物多样性危机。最近的估计数字表明，100万种动植物正面临着灭绝的危险，主要因为人类活动，如砍伐森林、狩猎和过度捕捞。伴随着人类贸易，入侵物种和疾病，以及污染和人为造成的气候变化也是重要威胁。</p><p>如今，物种灭绝的速度是自然状态下的数百倍。如果所有已被列为极度濒危、濒危或易危的物种在下个世纪灭绝，而且这种灭绝速度继续下去的话，我们或将在240年至540年内接近大灭绝的水平。</p><p>气候变化是长期威胁。人类燃烧化石燃料，把几十亿吨的二氧化碳和其他气体送入大气，以化学角度来看，类似大型火成岩区的效果。从总量上说，过去火山喷发带来的碳排放远远超过今天的人类，西伯利亚地盾释放的二氧化碳是人类2023年燃烧化石燃料产生的二氧化碳的2023多倍。然而，人类排放温室气体的速度和西伯利亚地盾一样快，甚至更快一些，地球的气候因此在迅速改变。</p><p>大灭绝告诉我们，突然的气候变化会造成严重破坏。尽管我们尚未突破阈值，即75%的物种灭绝，但这并不意味着万事大吉。在那之前，地球的生态系统将陷入混乱，危及世界各地的物种，也包括我们自己。</p>
页:
[1]