大滅絕的幾點(diǎn)新發(fā)現(xiàn)
開始時(shí)間 化石研究首次將時(shí)間精確至2.5228億年前
從上世紀(jì)80年代開始，中科院南京古生物研究所就開始著手二疊紀(jì)末生物大滅絕的研究，帶頭領(lǐng)導(dǎo)這個(gè)項(xiàng)目的負(fù)責(zé)人是已故古生物專家金玉玕，接著好幾位研究人員也相繼加入，沈樹忠就是其中之一，他對(duì)二疊紀(jì)末大滅絕的研究已經(jīng)十幾年了。
化石是生命演化最“忠實(shí)”的記錄者，想要“還原”二疊紀(jì)大滅絕，就要找到足夠的化石。為此，沈樹忠和他的研究團(tuán)隊(duì)在浙江煤山、西藏及其周邊地區(qū)20余條地質(zhì)剖面開展研究。這些剖面既有海洋環(huán)境，也有陸地環(huán)境，甚至還有海陸過(guò)渡的環(huán)境。
細(xì)致全面的工作也給專家們帶來(lái)了他們想要的：他們?cè)谡憬荷桨l(fā)現(xiàn)了高分辨率的牙形化石帶。這種化石帶的化石長(zhǎng)短不一，但都是相似的長(zhǎng)方形，它們也是古生物學(xué)上用來(lái)作為劃分古生界和中生界的標(biāo)準(zhǔn)化石。研究人員還在四川的剖面上找到了火山灰的痕跡?！盎鹕絿姲l(fā)形成的火山灰，沉積下來(lái)之后是可以保存的。而火山灰里的鋯石等成分可以用來(lái)測(cè)定火山噴發(fā)的時(shí)間，精度也很高?！鄙驑渲艺f(shuō)。
此外，化石中碳同位素的變化也為大家?guī)?lái)了“好消息”。生物的多樣性與二氧化碳等指標(biāo)有密切關(guān)系，研究發(fā)現(xiàn)當(dāng)時(shí)地球的碳同位素在兩萬(wàn)年內(nèi)出現(xiàn)千分之五的變化。在種種“證據(jù)”面前，“二疊紀(jì)末生物大滅絕”發(fā)生的時(shí)間終于得以首次確定2.5228億年前。
形成原因 不是“天外來(lái)客” 是巖漿、火山、氣候共同作用
二疊紀(jì)末生物大滅絕的原因，長(zhǎng)期以來(lái)一直是爭(zhēng)論的熱點(diǎn)。2000年，金玉玕院士等人在《科學(xué)》上發(fā)表了論文，認(rèn)為是瞬間事件導(dǎo)致了生物的滅絕，因?yàn)槎B紀(jì)末期發(fā)生的生物滅絕速度太快了。所以有美、日等科學(xué)家推斷當(dāng)時(shí)有一顆小行星或者彗星猛烈地撞擊了地球，其造成的強(qiáng)烈震波瞬間殺死了上千平方公里內(nèi)的所有生物……如同6500萬(wàn)年前，恐龍的滅絕一樣。當(dāng)時(shí)，這種觀點(diǎn)一度風(fēng)靡一時(shí)，受到媒體和民眾的普遍關(guān)注。但隨著進(jìn)一步的深入研究，真正的“兇手”逐漸浮出水面。
“我們?cè)诖鬁缃^地層層位，發(fā)現(xiàn)了當(dāng)時(shí)的樹木大都經(jīng)過(guò)燃燒，證明天氣非常干燥，森林遭受大面積野火吞噬?！鄙驑渲艺f(shuō)，正是這些綿延不絕的野火，給位于赤道地區(qū)的以大雨羊齒為代表的熱帶雨林帶來(lái)災(zāi)難。森林的破壞又使得地表風(fēng)化加劇，地表土壤系統(tǒng)快速崩潰。
那么海洋生物又是如何滅絕的呢？“之前我們說(shuō)的碳同位素突然大幅度變化，說(shuō)明大氣中的二氧化碳也出現(xiàn)劇烈變化，給生物多樣性帶來(lái)滅頂之災(zāi)?！鄙驑渲?guī)椭浾摺斑€原”了當(dāng)時(shí)的環(huán)境：地下巖漿在經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的“平穩(wěn)”之后，突然迎來(lái)了“活躍期”，大規(guī)模的活動(dòng)造成了地表甲烷釋放以及火山噴發(fā)，使得大氣中二氧化碳濃度快速增加。“天氣越來(lái)越熱，海底缺氧嚴(yán)重，海洋生物們也沒(méi)能逃過(guò)這次劫難。”
更讓人驚奇的是，通過(guò)化石研究比對(duì)發(fā)現(xiàn)，大滅絕速度非?？臁！霸谏鲜兰o(jì)80年代的時(shí)候，大家都認(rèn)為滅絕應(yīng)該是1000萬(wàn)年完成的，但我們認(rèn)為這一切不會(huì)超過(guò)20萬(wàn)年。”沈樹忠告訴記者，而且海洋和陸地生物滅絕是同時(shí)的，和之前普遍認(rèn)為的海洋生物滅絕快于陸地生物的理論不同。
存活生物 “肥胖版”豆芽、毛發(fā)葉子銀杏在災(zāi)難中成功“逃生”
二疊紀(jì)大滅絕給世界帶來(lái)的破壞是災(zāi)難性的，造成了95%海洋生物和75%陸地生物物種滅絕，并讓地球進(jìn)入了一個(gè)長(zhǎng)達(dá)五百萬(wàn)年以上的生命“蕭條”期。但即便環(huán)境再險(xiǎn)惡，仍有少數(shù)陸地和海洋物種成功活了下來(lái)?！斑@些物種都是抗壓能力強(qiáng)、忍耐度很高的。”沈樹忠說(shuō)。
“比如海豆芽，就是成功活下來(lái)的海洋生物?！鄙驑渲掖蜷_一張圖，從外形上看，它更像是“肥胖版”的豆芽。沈樹忠告訴記者，它的“大名”叫舌形貝，是世界上已發(fā)現(xiàn)生物中歷史最長(zhǎng)的腕足類海洋生物，生活在溫帶和熱帶海域。
而存活下來(lái)的陸地生物要比海洋生物多一些，該所古植物學(xué)家王軍研究員告訴記者，包括蕨類、石松類、有節(jié)類、銀杏類、松柏類延續(xù)了下來(lái)?！斑@些延續(xù)下來(lái)的是以大類劃分的，但每個(gè)大類只有幾個(gè)種成功活下來(lái)。”比如說(shuō)古銀杏。據(jù)王軍介紹，那個(gè)時(shí)候的銀杏和現(xiàn)在的完全不同，“早期的樹葉分叉很多，而且葉子和毛發(fā)的樣子差不多?！?/p>
“雖然二疊紀(jì)末大滅絕破壞性巨大，但是也留下來(lái)巨大的生態(tài)空間。”沈樹忠說(shuō)，這也為接下來(lái)的三疊紀(jì)的陸地、海洋生物，甚至為很快出現(xiàn)的地球霸主恐龍?zhí)峁┝松鷳B(tài)發(fā)展的“機(jī)遇”。
“這次的成果并不是關(guān)于二疊紀(jì)大滅絕研究的終結(jié)，”沈樹忠說(shuō)，未來(lái)和大滅絕事件相關(guān)、相近的生物事件依然是他們關(guān)注的焦點(diǎn)。