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侏罗纪公园将成现实 全球变暖或助恐龙重生

作者: 文物考古  发布:2020-02-02

时间:2011-07-30 14:01:56 来源:不详

据国外媒体报道,在地球生物的演化史上,曾发生了生物大灭绝事件,其中在2.52亿年前二叠纪末期出现了全球范围内的生物大灭绝,来自苏黎世大学的古生物学家根据最新的研究认为全球气候在这个时期变得非常寒冷,之后却又非常温暖,然后再次降温。

问:二叠纪生物大灭绝几乎是瞬间完成的。是什么原因来得如此致命?

侏罗纪公园传出要拍第4部的消息,未来3D电影值得所有侏罗纪影迷的期待。然而最近科学家的一番调查,似乎预示着将来可能看到真实的恐龙,侏罗纪公园出现在现实社会中或许不再是幻想。

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除了人为对环境的破坏,目前全球的温室效应也影响[注: 影响yǐngxiǎng【work in concert with;support by coordinated action】∶呼应;策应内外影响,同恶相成。]了不少物种的生存,导致一些物种灭绝[注: 指地球上曾经出现过的物种现在不再存在。地球上自从35亿年前出现生命以来,已有过5亿种生物,如今绝大多数早已消逝。物种灭绝作为地球上生命进化的一种自然现象,]或者濒危,而这种环境则更有利于恐龙的生长,为恐龙的复兴创造了有利条件。

较低的温度使得海洋生物的多样性增加,由于气候的变暖,并且大气中的二氧化碳含量较多,起初演化出了新的、生命周期较短的物种。长期而言,这种气候变化不利于生物多样性的幸存,可导致物种灭绝。

二叠纪-三叠纪生物大灭绝事件,发生在2.52亿年前,这次事件标志着古生代结束,中生代开始。这是地球上有史以来最严重的灭绝事件,导致96%的海洋生物和70%的陆地脊椎动物灭绝。所有生物家族中约57%的科和83%的属永远消失了。

这可不是骇人听闻。近日,美国的古生物学家发现证实,发生在2.01亿年前三叠纪末期的生物大灭绝事件[注: 事件一般是指历史上或社会上已经发生的产生相当影响的事情。它的发生是受多重因素激发而产生的。可能来源于于政治领域,或者军事领域。]曾将陆地和海洋中的一半物种扫荡干净,从而引发了恐龙的崛起。这次灭绝事件几乎消灭了所有的原始鳄类,此举为早期恐龙扫除了最大的竞争对手,并最终登上了统治地位。而目前地球的情况与当时极为相似。

到目前为止,科学家认为地球上的植物群和动物群在这次大灭绝事件后花了相当长的时间进行恢复,到了中三叠世才有所缓和,大约在2.47亿年前左右。来自瑞士苏黎世大学的科学家小组由古生物学家乌戈·布赫尔牵头,最新研究透露诸如古菊石属和牙形化石等海洋生物的群体在此之前的三百万至四百万年就开始复苏。

大灭绝对生物演化的影响

在二叠纪末大灭绝事件中,海洋无脊椎动物遭受的损失最大,尤其是碳酸钙骨骼的动物。双壳动物取代了腕足动物在海床的优势地位,并延续至今。在海中遨游了三亿年的三叶虫也永远消失了。陆地昆虫遭到重创,这是已知规模最大的昆虫灭绝事件。四足脊椎动物有三分之二的种类消亡,但恐龙和哺乳动物的祖先都幸运地活了下来。

这次大灭绝如此严重,差点把地球打回到寒武纪之前的时代。由于失去了如此多的生物多样性,生态系统恢复所需的时间比任何其他灭绝事件都要长,可能长达1000万年。事实上,在三叠纪相当长一段时间里,地球生态系统的多样性很有限,不复古生代后期壮丽多彩的景象了。

为了搞清火山爆发如何导致这场大规模的全球生物灭绝事件,荷兰乌特勒[注: 突厥语tegin或tekin。突厥官名“特勤”之误。突厥三大显爵之一,地位仅在叶护、设之下。]支大学的古生物学家Micha Ruhl和他的同事对一些非常小规模的化石记录进行了研究。这些化石是古地中海的沉积物,当时的海底在漫长的地质年代里变成了今天的高山[注: 高山,黑龙江大学教授,因2004~2009年这5年在《晶体学报》发表279篇论文而受到学界的广泛关注。-gaoshan]。

科学家们绘制了详细的温度变化曲线,研究当时的全球性气候和大气中二氧化碳水平,分析在三叠纪早期这样的波动对海域生物的多样性和陆生植物群会构成怎样的影响,而在距离这段时期不久,全球环境还经历了大范围的降温和非常温暖的阶段。

大灭绝是个渐进的过程

然而,如此严重的大灭绝绝非瞬间完成的。关于整个灭绝事件的持续时间还存在争议,有证据表明在二叠纪末期存在一到三个灭绝高峰,或者灭绝在几百万年间蔓延,在最后一百万年出现了一个最高峰。即便只考虑最后一个灭绝的最高峰,也持续了几十万年。也就是说这次灭绝事件是个渐进的过程,物种是在二叠纪末期一个接一个消失的,而并非在最终那一刻遭到了猛然的灭顶之灾。例如,介形类和腕足类的大规模灭绝相差了67至117万年(精确时间难以确定)。一些研究者认为二叠纪的大灭绝事件有两个主要的灭绝高峰,相差940万年,前一个发生在二叠纪中期的瓜达卢普世末期,后一个发生在二叠纪末期。最后的大灭绝只消灭了当时80%的海洋生物,其他的则是在瓜达卢普世末期或者两次灭绝之间消失的。

当然,相对于地球46亿年的历史,几百万年确实是比较短暂的。

研究人员在7月21日的美国《科学》杂志网络版上报告说,他们从奥地利的海洋沉积物中提取了一种与众不同的有机分子。这种分子的分子链由23到35个碳原子构成,是被冲刷到海底的远古植物蜡质的一部分。分子中两种碳同位素的比例可以揭示植物所吸收的碳的不同来源——火山喷发带来的二氧化碳或被锁定在海冰中的甲烷,分析表明三叠纪末期这一同位素比例发生了剧烈变化。研究人员据此推算,在仅仅1万至2万年的时间里,有12万亿吨二氧化碳和甲烷进入了大气。

为了重建当时的地球气候模型,乌戈·布赫尔和同事们分析了牙形化石的氧同位素组成情况,研究显示从2.49亿年开始的时期地球经历了较为寒冷的阶段,在气候转暖后紧随着也出现了全球降温环境,大约在早三叠纪时期,位于2.479亿至2.459亿年前之间,全球的低温环境开始逐渐恢复。

大灭绝的成因

陨星撞击

长期以来很多学者怀疑与白垩纪末的恐龙大灭绝一样,二叠纪末大灭绝也是由陨星撞击引起的。科学家找到了几个陨石坑,包括澳大利亚西北海岸的贝德奥特陨坑和南极洲东部的威尔克斯地陨坑,但这些陨坑都不足以解释如此大规模的生物大灭绝。

有一种可能是当时的撞击地点今天已经被深埋于海底之下。然而,与陨星撞击引起的灾变相比,二叠纪末大灭绝更缓慢,且更不具全球化。最可能的解释是,陨星撞击引发了超级火山的喷发及之后的一系列灾变,这才导致了二叠纪末大灭绝的发生。

超级火山爆发

二叠纪的最后阶段发生了两次超级火山爆发。峨眉山火山大爆发发生在瓜达卢普世末期,当时这个火山位于赤道附近,这次事件开启了二叠纪末大灭绝事件。西伯利亚超级火山大爆发发生在二叠纪末期,是地球有史以来最大的火山事件之一,抛出的熔岩覆盖了超过200万平方公里的土地,将二叠纪末大灭绝推上了高潮。

超级火山爆发将大量尘埃和酸性气体抛往大气中。尘埃会阻挡阳光,从而破坏光合作用,导致地球食物链崩溃。酸性气体导致酸雨降落,会杀死陆地植物和具有碳酸钙骨骼的无脊椎动物。这也解释了为什么在这次大灭绝中碳酸钙骨骼的无脊椎动物损失最为惨重。

火山爆发点燃了煤层,引发的火灾产生了大量二氧化碳,同时熔岩覆盖了大面积浅海地区,导致海床沉积物解离,释放出大量甲烷,二氧化碳和甲烷都是强大的温室效应气体。先是尘埃阻挡了阳光,导致全球变冷,当所有的尘埃和酸性气体被从雨水冲走后,剩下的二氧化碳和甲烷又会导致全球变暖,这样地球经历了气温先迅速下降又急剧升高的变化过程,很多生物难以承受。

海洋缺氧和硫化氢的释放

二叠纪晚期到三叠纪早期海洋中一直是缺氧的。造成海洋缺氧主要原因是超级火山爆发排放的大量二氧化碳导致气候变暖,使氧气溶解量下降,同时加剧的大陆风化作用将大量磷酸盐冲入水中,导致水体富营养化,加剧了海洋缺氧。缺氧的水体环境也是三叠纪时期海洋生物多样性恢复缓慢的一个重要原因。

这种缺氧、高二氧化碳的海水蔓延,会导致很多海洋生物死亡,却令硫酸盐还原菌茁壮成长,这种厌氧细菌只需要阳光和硫酸盐就能存活,而当时地球上多发酸雨,海洋中有大量的硫酸盐。在阳光照射下,硫酸盐还原菌将硫酸盐还原成硫化氢,并从中获取生存的能量。这导致大量的硫化氢释放到大气中,剧毒的硫化氢毒死了大量的陆地动植物,并严重破坏了臭氧层,使地球生命暴露于致命的紫外线辐射之下。

盘古大陆的形成

二叠纪中期,由于大陆漂移,地球上的陆地拼合为一块超级大陆,我们称之为盘古大陆。盘古大陆的形成使生物多样性高、生产力高的沿海大陆架地区范围急剧缩小,因此在整个二叠纪晚期,海洋生物的枯竭速度接近灾难性的水平。

盘古大陆对陆地生物的影响有限,但导致了沿海季风性气候和内陆大陆性气候的分化,加速了两栖动物的衰退和爬行动物的崛起。二叠纪晚期盘古大陆的影响处于最高峰,当时我们哺乳动物的祖先合弓类爬行动物是地球的霸主。进入中生代后盘古大陆渐渐解体为南北两块,气候趋于湿润,不喜干旱的蜥形动物又占了上风,地球进入恐龙时代。

总 结

因此,二叠纪末大灭绝是一系列的灾变共同作用的结果。西伯利亚大火山已经足够强烈,更可怕是它发生在煤层和浅海附近,释放了大量二氧化碳和甲烷。由此产生的全球变暖引起了地球历史上最严重的海洋缺氧事件,厌氧的硫酸盐还原菌主导了海洋并导致大量的有毒硫化氢气体排放。这些灾难每一个都比上一个更糟糕,最终酿成了这次空前绝后的生物大灭绝事件。

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二叠纪末的大灭绝发生在2.519亿年前,毁灭了地球96%以上的海洋物种和70%的陆地生物,标志着二叠纪的结束,其影响至今仍很明显。例如,在二叠纪海洋动物中并不占优势的双壳类动物,在许多腹足类和腕足类动物被灭绝后开始凌驾于其他生物之上,在今天的海洋中仍然很常见。

科学家们对二叠纪生物大灭绝的原因仍然没有定论,目前主要存在以下可能的假设原因。

火山爆发。二叠纪末大灭绝可能是一次大规模的火山爆发引起的,这次喷发覆盖了大约200万平方公里,喷发出超过400万立方公里的熔岩,是地球历史上最大的火山活动之一,产生了大量玄武岩,也被称为西伯利亚地盾,西伯利亚地盾和灭绝事件的时间是一致的。火山爆发可能导致大量二氧化碳被释放到大气中,并在短时间内造成陆地温度超过10摄氏度、海洋表面温度达到8摄氏度左右的大规模全球变暖效应,火山喷发释放的大部分二氧化碳会被海洋吸收,海水中溶解氧减少,海水中高浓度的溶解二氧化碳对海洋无脊椎动物是有毒的,火山爆发还可能导致酸性气溶胶和尘云被释放到大气中,海洋酸化。

盘古大陆的形成。地球上主要的大陆板块连接在一起,形成了一个名为盘古大陆的超大陆,它被超大洋泛大洋所包围。随着超大陆的形成,具有生物多样性和生态生产力的沿海地区的范围缩小了,这些浅层环境是海洋中生产力最高的部分,产生了地球上大部分的氧气,盘古大陆形成后地球上可用的氧气减少,而且这些地区也是许多生物的栖息地,这些生物栖息地面积的减少意味着大多数海洋生物的食物供应减少。海洋环流和大气天气模式在海岸附近产生了季节性季风,在广阔的盘古大陆内部形成了干旱气候。

撞击事件。这次灭绝的另一个可能原因是撞击事件,就像6500万年前灭绝恐龙的事件一样。撞击事件的一些可能证据包括澳大利亚的陨石碎片、澳大利亚和南极洲罕见的受冲击石英等。这次撞击事件有可能发生在海洋里,由于海底每隔两亿年就会被构造活动循环一次,因此有关这次撞击的直接证据有可能已经消失。

氧气缺乏。从二叠纪晚期到三叠纪早期,发现许多普遍存在海洋缺氧严重缺氧和硫化氢的存在的证据,包括沉积物中的精细层状结构、黄铁矿微球粒、高铀/钍比以及硫化细菌的生物标记物,都出现在大灭绝事件中。缺氧事件会使硫酸盐还原细菌大量繁殖,导致缺氧海洋中产生大量硫化氢,对海洋生物造成毁灭性的影响,造成大规模的死亡。同时向大气中释放了大量硫化氢,并会毒害陆生动植物,严重削弱臭氧层,使许多生命暴露在致命的紫外线辐射之下。

当然 ,二叠纪大灭绝最有可能的原因是由许多事件共同造成的,这些事件使地球不适合大多数生命生存。

可从没有科学家说过二叠纪生物大灭绝是瞬间完成。生物灭绝都需要经历一段比较长的时期,就像现在的一些动物灭绝一样,至少也得个百十年时间吧。

二叠纪生物大灭绝是现代科学家根据化石,地质地层中化学物质的变化等因素确定的,导致了二叠纪生物大灭绝,是地球历史上6次生物大灭绝最严重的一次,超过90%的生物灭绝,使得爬行动物和哺乳动物有了在陆地称王称霸的机会。据分析,二叠纪生物大灭绝是火山喷发为契机,使得大气中二氧化碳浓度升高,气候温度降低,海洋水体氧含量降低等,众多因素影响下,使得大量海洋生物不能适应而灭绝。而这个过程中发生的事情,都不是一朝一夕就可以完成的,需要经历一段时期,具体有多长目前还不知道。

地球生命产生于环境,对环境的依赖自然是很强的。毕竟吃的来源于环境,就算是能进行光和作用和进行化学能作用的生物,也分别受到地面光照和海洋水体种化合物的种类和浓度的影响。海洋海水水体的缺氧,受到影响最大的自然是需氧的生物,其次是温度的影响,生物酶多有最适的温度环境,水体温度变化后,自然也使得不少生物吃不消,海洋水体中化学物质的变化,自然也会影响到一些生物的生存。

二叠纪的这次生物大灭绝虽然使得地球生物受到重创,但是有了这次大灭绝不适应的生物灭绝后,使得幸存的生物有了更多的生存空间,有幸地发展了起来,爬行动物才有了在地球上大量繁衍的机会。

地球上已经出现的五次生物灭绝事件,其原理是相同的,都源于地球重心位置转移导致的地轴位置转移,地球自传方向改变,造成的地球环境和气候巨变,地球上的植物全部死亡,食物链断裂而导致生物灭绝。但引起地球重心位置转移的原因却不同,一种是两极冰川融化导致的地球重心位置转移,另一种是小行星撞击引起的地球重心位置转移,两种原因造成地球重心位置转移的速度是不同的。虽然冰川融化的速度是戏剧性的,但也需要几百年的过度,加上地球的修整,地球重心位置转移至少上千年的缓慢过度。而小行星撞击是在瞬间发生的,包括两极冰川融化因素在内!地球重心位置转移不过百年。两种情形引起地球重心位置转移,地球都会出现超级地震和大规模火山爆发,只是冰川融化引起的地震和火山爆发,没有小行星撞击引起的地震和火山爆发那么强烈。二叠纪生物大灭绝如果是在短期内完成,一定是小行星撞击引起的生物灭绝事件。

不是很清楚,题主是不是对“瞬间”这个词语有什么误解,实际上这个瞬间是相对于地球的年龄45.5亿年的,整个过程前前后后大概持续了几十万年。所以,对于我们任何一个人来说,这个时间都算是非常长的。而且,其实自打人类出现后,地球就正在发生第六次生物大灭绝,现在的物种灭绝速度是远快过之前任何一次物种大灭绝的。举个简单的例子:最近500年,有80种哺乳动物灭绝。而在这之前的过去6500万年年里,平均每1000万年才有17个哺乳动物灭绝,这灭绝增速达到9.4万倍。

不过这是近5亿年来,生物大灭绝最严重的一次,大概是96%的物种灭绝了。科学家发现在这个期间发生了海平面下降和大陆漂移导致了气候变化,大气层分改变,沙漠肆虐,所以物种才会大灭绝。也有科学家提出了陨石说等等。

感谢邀请

地球历史上已经发生过五次生物大灭绝事件,尽管我们更熟悉白垩纪末期的大灭绝事件,但是其中最可怕的一次是二叠纪大灭绝,这次大灭绝有多可怕?地球上95%的物种都灭绝了,再严重一点地球生物就团灭了。

这一数值几乎是之前认定的二氧化碳或甲烷排放量的两倍。并且新的同位素分析结果表明,有更多的甲烷被排放到大气中,这是一种比二氧化碳更为有效的温室气体。Ruhl和他的同事认为,火山活动可能先使大气中二氧化碳含量增加,造成第一轮的气候变暖,随后海床中富含甲烷的冰融化,释放出大量甲烷,使气候变暖急速加快,更适合温暖气候的早期恐龙随之大量繁衍。

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二叠纪生物大灭绝如此可怕,重装了地球生命,是什么原因造成的呢?

古生物学家和地质学家通过研究西伯利亚大范围的玄武岩层找到了答案,原来在二叠纪晚期地球上出现了剧烈的火山喷发,岩浆最终冷却形成了玄武岩。这次火山喷发不但规模大,而且时间长,持续了15万年之久。

图注:科学家在西伯利亚地区找到了玄武岩,图片来自网络

图注:剧烈的火山喷发,图片来自网络

持续不断的剧烈火山喷发不仅直接杀死了动植物,而且改变了地球的环境。火山喷发出了大量的二氧化碳和二氧化硫,其中的二氧化碳是造成温室效应的罪魁祸首,而二氧化硫能够形成酸雨。大气成分的改变造成了极端气候的出现,高温与严寒不断更替,将陆地变成了地狱。

图注:大灭绝杀死了陆生生物,图片来自网络

图注:二叠纪大灭绝中的海洋,图片来自网络

酸性的雨水带着动植物的尸体流入大海,海洋中依然存在喷发,海洋也变得浑浊而且缺氧,大量硫化氢的出现将海水变成了剧毒,海洋生物也开始大量死亡。

图注:二叠纪大灭绝的复原图,作者:儒略·斯托尼

这场浩劫持续了几十万年之久,96%的海洋生物和70%的陆生脊椎动物消失了,二叠纪大灭绝因此被称为“大灭绝之母”,是最为剧烈的大灭绝事件。在二叠纪大灭绝中消失的代表生物类群有曾经兴盛的三叶虫和板足鲎,在这次大洗牌之后,地球迎来了壮丽的中生代。

图片来自网络,侵删

答:2.52亿年前的二叠纪生物大灭绝事件,是地球历史上最严重的一次生物灭绝事件,造成96%的海洋生物和70%的陆地生物灭绝;至于原因有很多猜测,比如小行星撞击说、超级火山爆发等等。


从5.4亿年前的寒武纪生物大爆发以来,地球上一共经历了五次生物大灭绝事件,其中第三次的二叠纪生物大灭绝事件,造成90%的物种灭绝,而且影响范围波及全球,灭绝事件持续大约30万年,这在地质年代中是非常短暂的。

包括躲过了第一、第二次生物大灭绝事件的三叶虫,也在这次生物大灭绝事件中彻底消失,关于这次生物灭绝事件的原因,一直是科学界的一大谜团。

经历这次生物灭绝事件后大约5000万年,又发生了第四次生物大灭绝事件,灭绝的对象主要是海洋生物,然后爬行动物开始主宰地球,恐龙登上历史舞台。


关于二叠纪生物大灭绝的原因,有过很多猜想,都是各有各的证据,比如下面两个观点:

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由于气候和碳循环影响了生物的多样性,对此科学家们审查了气候变化对动植物的生长影响,认为在全球气候较为寒冷阶段生物多样性开始增加,然后发生的气温触底反弹复苏很大程度上导致了海洋动物和植物区系发生重大的生态变化。

小行星撞击说

能在短短30万年时间内,让全球生物出现大规模灭绝,小行星撞击地球完全能做到,然后关键在于撞击坑在哪?

2.5亿年实在太长,可以把撞击痕迹抹平,要知道2.5亿年前全世界的大陆还是连在一起的,现在已经分为五个大陆了。

经过几十年的寻找,地质学家最终在南极的威尔克斯地冰原下,发现一个大型陨石坑,该处的重力分布显示,该陨石坑直径高达500公里,比6500万年前导致恐龙灭绝的陨石坑还大两倍多。

据推测,撞击小行星的直径高达50~60公里,地质分析显示,该陨石坑的形成时间在5亿年以内,有可能就是导致二叠纪生物大灭绝的小行星撞击所。


研究小组揭示了全球气候温暖阶段生物多样性的减少与大气碳同位素组成发生波动存在关联,而当时地球上的二氧化碳来自于西伯利亚大火山事件。科学家此前认为当时西伯利亚地区发生了超大面积的火山喷发,形成了庞大的火山熔岩分布区。由于地球气候的变化,最初影响对象是古菊石属和牙形化石,在早三叠纪阶段作为一种生命周期短暂的物种出现,并快速进行种群复苏。

超级火山爆发

在20多年前,科学家在西伯利亚的永久冻土层,发现了长达数千公里的火山岩,名为“西伯利亚地盾”,形成时间在2.5亿年前,和二叠纪生物大灭绝事件刚好吻合。

在2018年3月,中国科学技术大学地球和空间科学学院的研究人员,发布过一篇文章,宣称通过浙江煤山剖面的锂同位素分析,得出在2.52亿年前,海水中锂的同位素出现显著变化。

变化一直持续到三叠纪时期,暗示着当时出现了全球性的大陆风化作用,起因很可能就是西伯利亚超级火山群的大规模爆发,造成全球气候突变,海水酸化和缺氧。

以上两点是最有可能,导致二叠纪生物大灭绝的原因,由于时代久远,很多证据都已经缺失,无法准确判断哪个是主因,或者是共同导致的。其他猜想还有:板块运动说、近地超新星爆发说等等。


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然而,初级生产者对二氧化碳的作用导致了海藻和陆生植物出现不利影响,大量有机物质的利用过程消耗了海洋中大量的氧气,由于海洋溶解氧的缺乏,使得海洋物种出现绝迹。

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乌戈·布赫尔认为我们的研究表明更大程度的全球气候变化可能导致了短生命周期的生物出现和后来的物质灭绝,因此考虑物质的灭绝速率和新物种的出现速率显得尤为重要。乌戈·布赫尔和同事们深信气候变化和火山气体的大量排放是早三叠纪海洋短生命周期生物复苏的主要驱动因素,而较冷的全球气候阶段也促进了生物多样化的增加。在当时全球气候处于较为温暖的阶段,大气中的二氧化碳浓度水平也非常高,然而,这个情况在此后的年代中对全球生物多样性产生了有害影响。

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