科學家:地球大規模物種滅絕可以在沒有警告的情況下發生

根據一項新研究,地球歷史上最嚴重的大規模物種滅絕幾乎沒有任何預警跡象。

最終的二疊紀大規模滅絕發生在2.519億年前,摧毀了地球上96%以上的海洋物種。

它還消滅了70%的陸地生命 - 一場標誌著二疊紀末期的全球毀滅。

現在,專家們發現,在大規模滅絕的大約3萬年中,沒有物種開始消亡的地質證據。

研究人員還發現,海洋溫度沒有任何大的波動或大氣中二氧化碳的劇烈通量。


科學家:地球大規模物種滅絕可以在沒有警告的情況下發生


科學家說,地球歷史上最嚴重的大規模物種滅絕幾乎沒有任何早期預警跡象。大奄奄一息是一場巨大的災難性事件,由今天西伯利亞(股票圖像)發生的近一百萬年的大規模火山爆發引發

發現方式如何?

在中國梅山地區,大部分注意力都集中在保存完好的富含化石的岩石層上,

1994年,專家們在蓬萊坦尋找更完整的滅絕記錄。此圖顯示了蓬萊坦的二疊紀 - 三疊紀邊界區間。

研究人員現在研究了火山活動沉積的灰床樣品,這些活動發生在附近的海底在大陸地殼下緩慢壓碎的情況下。

根據他們的分析,他們能夠確定最終的二疊紀滅絕突然發生在大約2.52億年前,給予或需要31,000年。

麻省理工學院,中國科學院和其他地方的研究人員發現,當海洋和陸地物種滅絕時,他們在地質上瞬間完成了這一過程。

二十多年來,科學家們一直試圖確定最終二疊紀大規模滅絕的時間和持續時間,以深入瞭解其可能的原因。

在地質學家稱為梅山剖面的地方,大多數注意力都集中在中國東部保存完好的富含化石的岩石層上。

科學家們已經確定這段沉積岩沉積在一個古老的海洋盆地中,就在二疊紀末期滅絕之前和之後。

因此,梅山部分被認為保留了地球生命和氣候如何導致災難性事件的跡象。

研究報告的共同作者,麻省理工學院地球,大氣和行星科學系的研究科學家Jahandar Ramezani說,我們可以肯定地說,沒有最初的滅絕脈衝。

一個充滿活力的海洋生態系統一直持續到二疊紀結束,然後爆炸 - 生命消失。

“這篇論文的重大結果是我們沒有看到滅絕的早期預警信號。一切都發生在地質上非常快。“


科學家:地球大規模物種滅絕可以在沒有警告的情況下發生


中國梅山地區一直致力於保存完好的富含化石的岩石層,但1994年專家們在蓬萊坦尋找更完整的滅絕記錄。此圖顯示了蓬萊坦的二疊紀 - 三疊紀邊界區間

梅山的整個滅絕區間僅包括12英寸(30釐米)的古代沉積層。

當沉積物沒有沉澱時,在這個特定的海洋環境中有可能存在時期,產生“沉積間隙”,在此期間可能沒有記錄任何生命或環境條件的證據。

1994年,專家們在蓬萊坦尋找更完整的滅絕記錄,這是中國南方廣西省一塊研究較少的岩石。

Penglaitan部分是地質學家認為“高度擴展”的部分。

與梅山的12英寸(30釐米)沉積物相比,蓬萊坦的沉積層構成了一個更加擴張的89英尺(27米),在相同的時間段內沉積,就在主要的滅絕事件發生之前。

研究人員精心收集並分析了蓬萊坦段多層樣品,其中包括火山活動沉積的灰床樣品,這些樣品發生在附近海底在大陸地殼下緩慢壓碎的情況下。


科學家:地球大規模物種滅絕可以在沒有警告的情況下發生


研究人員精心收集並分析了通過含有鋯石的火山活動沉積的灰床樣品 - 微小的礦物顆粒。這是一張鋯石晶體的顯微鏡圖像,用於與蓬萊坦最新的二疊紀灰床分離同位素


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顯示二疊紀化石(中心)的顯微鏡幻燈片照片,在蓬萊坦的消光地平線正下方的最新二疊紀層內被火山灰包圍。有孔蟲是具有特徵多腔殼的單細胞海洋生物

這些灰床含有鋯石 - 含有鈾和鉛的微小礦物顆粒,研究人員可以測量這些比例以確定鋯石的年齡,以及它所來自的灰床。

該團隊使用這種地質年代學技術高精度地確定整個蓬萊坦段的多個灰層層的年齡。

根據他們的分析,他們能夠確定最終的二疊紀滅絕突然發生在大約2.52億年前,給予或需要31,000年。

該研究的全部結果發表在今天的GSA Bulletin期刊上

8月,科學家宣佈他們揭開了大規模滅絕的原因,被稱為“大死亡”。

這是由今天西伯利亞的一次大規模火山噴發引發的,火山爆發持續了將近一百萬年。

在這一發現之前,科學家們不確定所謂的洪水玄武岩噴發是如何消滅地球上如此大比例的生命的,因為此規模的先前火山活動並未在儘可能多的物種附近被殺死。

有人認為火山噴發使地球覆蓋在密集的煙霧中,阻擋了太陽光線到達行星表面。

然而,一項新的研究揭示了火山噴發釋放的化學物質如何向空氣中釋放出巨大的致命化學物質,從而剝奪了地球的臭氧層。

這消滅了地球居民對太陽致命紫外線的唯一保護,與其他主要火山爆發相比,導致死亡人數猛增。


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在先前的一項研究中,科學家們分析了地幔捕虜體(圖示)的化學成分,岩石圈的岩石剖面 - 位於地殼和地幔之間的行星的一部分,以瞭解有關滅絕事件的更多信息

法國Vandœuvre-lès-Nancy的巖相和地球化學研究中心的科學家研究了地球上地幔的岩石,以確定其原因。

他們分析了地幔捕虜體的化學成分,岩石圈的岩石剖面 - 位於地殼和地幔之間的行星的一部分 - 在火山噴發期間被岩漿通過並噴發到地表。

通過對古代樣本的分析,研究人員試圖確定岩石圈的組成。

他們發現,在洪水玄武岩發生之前,西伯利亞岩石圈中充滿了氯,溴和碘。

這些化學物質,即鹵素族的所有元素,似乎在毀滅性的火山爆發後不久就消失了。

“我們的結論是,儲存在西伯利亞岩石圈中的大量鹵素儲集層在火山爆發期間被送入地球大氣層,”研究的主要作者邁克爾布羅德利說。

“這有效地破壞了當時的臭氧層,並導致大規模滅絕。”

在二疊紀時代,地球上的生活看起來非常不同。

二疊紀晚期的主要陸地動物是爬行動物 - 恐龍和鱷魚的前身,數百萬年後將佔據地球的主導地位。

大型食草動物,被稱為captorhinomorphs,長度在七十到十英尺(兩到三米)之間,在這段時間很常見,填充了現在北美和歐洲的陸地。

與此同時,二疊紀時期的化石植物記錄主要包括蕨類植物,種子蕨類植物和苔蘚,這些植物適合在沼澤和沼澤環境中生存,這些環境覆蓋了地球的大部分。

到二疊紀晚期,科學家們認為早期的原始生物(開花植物的前體)開始出現,向乾旱地區移動。

二疊紀海域由具有扇形鰭和厚重鱗片的骨魚主導。有大型珊瑚礁群落是魷魚般的鸚鵡魚的家園。

含有緊密盤繞的螺旋殼的漂浮在水中的氨化物也在二疊紀化石記錄中廣泛存在。

今天地球上的所有生命都是大規模滅絕事件中倖存下來的大約10%的動物,植物和微生物的後代。

以前人們認為火山噴發是如此致命,因為它在厚厚的煙霧中覆蓋了地球,阻擋了太陽光線到達行星表面。

“這種滅絕的規模令人難以置信,”布羅德利先生當時表示。

“科學家經常想知道是什麼讓西伯利亞洪水玄武岩比其他類似的火山爆發更致命。”


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