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中国眉山藏大灭绝事件记录 6万年杀死所有生物

http://www.kexue.com 2014-02-12 11:18:30 凤凰科技  发表评论


二叠纪大灭绝之后地球上的三叶虫便消失了

  根据对二叠纪大灭绝——过去5.4亿年发生的最大物种数量锐减的最精确研究,杀死地球上所有生命的90%需要大约6万年。最新的时间线并未揭示这场大灭绝背后的“杀人凶手”,但是科学家们提出了好几名“嫌疑犯”,例如西伯利亚的火山爆发导致喷射出大量改变气候的气体。但确定二叠纪大灭绝发生的持续时间将帮助研究人员改进它的潜在引发机制,研究首席作者、美国麻省理工学院的地球化学家赛斯·布格斯(Seth Burgess)这样说道。

  “无论什么导致了大灭绝,它都发生的非常快,或者生物圈到达了临界阈限,” 布格斯说道。“确定大灭绝前后事件以及自身的间隔的精确时间线极其重要,因为它为我们提供了生物圈是如何做出反应的信息。”这项研究被发表在2月10日的期刊《美国国家科学院院刊》上。

  放射性和灭绝

  二叠纪大灭绝标志着二叠纪地质时期的终结,后者大约结束于2.52亿年前。超过96%的海洋生命和70%的陆地物种都消失了。相比之下,6600万年前白垩纪末期发生的杀死恐龙的大灭绝事件导致85%的生命消失。“这是地球生命轨道的重要转折点之一。” 布格斯说道。“它为(剩余生命的)进化做好了准备。”

  二叠纪大灭绝最好的记录位于中国眉山。在过去的十年间,上百名地质学家收集并分析了位于眉山的岩石,这些岩石追溯到二叠纪大灭绝之前、之中和之后。研究人员分析这些岩石以更好的理解究竟是什么导致了二叠纪事件的发生。与眉山海洋岩石结合的火山灰床具有名为锆石的小型矿物质,后者通过地质化学技术可以精确的测定其年代;而这些海洋岩石携带有大量的化石,记录了生命的大灭绝和复活。

  布格斯和研究合作作者利用最新的高分辨率、铀-铅锆石年代测定技术改善了眉山岩石的年代测定。锆石围困了自身晶体结构内部存在的大量自然产生的放射性铀。铀衰变成铅,通过计算两个元素的比率科学家们可以估计锆石的年代。

  最新的年代测定显示大灭绝发生于2.51941亿年前(正负3.7万年),终结于2.51880亿年前(正负3.1万年)。大灭绝的终止标志着三叠纪的开始,这与眉山发现的露齿的、类似鳗鱼的生物Hindeodus parvus(一种牙形虫,化石记录里发现的最古老牙齿的来源)的第一批化石的出现时间相吻合。

  寻找凶手

  最新的时间线还为与大灭绝相关的环境变化提供了极大的精确性。例如,之前的工作发现了在大灭绝发生之前二氧化碳的含量已经增加。在二叠纪的岩石里,大气里的二氧化碳随着碳同位素比率的改变而发生了改变。最新的这项研究表明二氧化碳的增加是突然发生的且非常短暂。布格斯说道。“它发生于大灭绝事件前2万年左右,持续了1万年或者1.5万年,是一场非常短暂的事件。”

  除了大气里温室气体的变化,还存在很多其他大灭绝的潜在临界点。例如,在一段时期内海平面温度也上升了10摄氏度,这段时期起始于大灭绝之前,一直持续到三叠纪早期。二氧化碳量的骤增可能导致海洋变得更加酸(在现代也产生了类似的效应,这主要是因为自19世纪50年代起人为因素导致二氧化碳浓度一直上升。)

  “精确和高精度的年代模型为我们提供了可靠的测探平台,我们可以对比所有其它与大灭绝相关的事物。” 布格斯说道。研究小组目前正将相同的年代测定技术应用于主要的二叠纪大灭绝“嫌疑犯”,来自西伯利亚暗色岩——世界上最大的火山岩流出物之一的火山岩石。

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