约2.5亿年前 ， 地球上曾发生史上最大规模的生命灭绝事件 ， 超过90%的海洋生物和70%的陆地生物消失 。 主流观点认为 ， 这与西伯利亚“超级火山”喷发相关 。 近期 ， 中国科学技术大学沈延安课题组发现 ， 火山喷出的“镍雾霾”可能是大灭绝的罪魁祸首 。
地球上曾发生5次大灭绝 ， 其中约2.5亿年前二叠纪末的第3次最惨烈 。 在海洋中生存数亿年的三叶虫、棘鱼、古珊瑚等灭绝 ， 腕足类、双壳类等物种损失惨重；陆地上大部分两栖、四足动物及昆虫灭绝 ， 植物的大量灭亡导致该时期的煤层缺失 。
文章图片
二叠纪末灭绝的三叶虫化石 。 （图片来自沈延安课题组）
文章图片
二叠纪末灭绝的古珊瑚化石 。 （图片来自沈延安课题组）
国际学界就大灭绝原因提出多种理论 ， 主流观点认为是西伯利亚“超级火山”喷发造成全球环境剧变 。 但新的精确年代测试显示 ， “超级火山”在大灭绝30万年前就已开始喷发 ， 二者间是何关系成科学之谜 。
加拿大北部的斯沃德鲁普盆地 ， 位于西伯利亚“超级火山”下风口 。 沈延安课题组研究发现 ， 当地二叠纪页岩层的镍含量在百万分之118到247间 ， 远高于普通页岩18到40的浓度 。 而到了生命大灭绝层位 ， 镍浓度又陡降至36 。
文章图片
科研人员在加拿大斯沃德鲁普盆地采集岩层样品 。 （图片来自沈延安课题组）
“岩石镍浓度与海水含氧量相对应 ， 记录了火山喷发、大气传输到海洋成分变化的过程 。 前期是海水镍浓度升高 ， 后期是甲烷菌大量繁殖‘吞吃’镍并排出温室气体 。 ”中科大博士后李梦涵分析说 。
“火山至少喷发了80万年 ， 犹如扣动扳机 ， 引发连锁反应 。 ”沈延安认为 ， “超级火山”将地下的镍矿喷发上天 ， 形成“镍雾霾” ， 经大气环流全球沉降 。 过量的镍限制植物光合和呼吸作用 ， 还造成海水缺氧和酸化 ， 导致生物大量死亡 。
文章图片
二叠纪末灭绝的蜓类动物化石 。 （图片来自沈延安课题组）
文章图片
二叠纪末灭绝的动物菊石化石 。 （图片来自沈延安课题组）
这项研究首次用镍同位素解析生命灭绝过程中的环境变化 。 日前 ， 国际学术期刊《自然·通讯》发表了该成果 。
沈延安介绍 ， 近代也有火山喷发影响环境事件 ， 例如1783年冰岛一座火山喷发释放了约1.2亿吨二氧化硫 ， 导致欧洲数年酸雨和干旱 ， 农牧业损失巨大 。 “因此 ， 对火山和环境变化需加强监测 ， 及时应对 。 ”他说 。
文字采访人员：徐海涛
【地球|中科大课题组：2.5亿年前地球生命大灭绝或因“镍雾霾”】视觉/编辑：江国成
推荐阅读
- 样儿|从太空看地球新年灯光秀啥样儿？快看！绝美风云卫星图来了
- 核心|中科大陈秀雄团队成功证明凯勒几何两大核心猜想，研究登上《美国数学会杂志》
- 地球|没有了人类，地球气候环境会怎样｜澎湃问吧年度盘点（上）
- 地球|马斯克否认“星链”占用地球空间轨道：能容纳数百亿颗卫星
- SpaceX|马斯克否认“星链”占用地球空间轨道：能容纳数百亿颗卫星
- Hlse|地球最致命时期也“最臭”
- 生物地球化学过程|我国科学家发现第五条甲烷产生途径
- IT|中国高铁运营里程突破4万公里：可绕地球赤道一圈
- 人物|马斯克否认星链卫星挤占太空空间：地球低轨道能容纳几百亿颗卫星
- 地球|爱德华·威尔逊去世：20世纪“蚁人”是如何诞生的