科学家:地球大规模物种灭绝可以在没有警告的情况下发生

根据一项新研究,地球历史上最严重的大规模物种灭绝几乎没有任何预警迹象。

最终的二叠纪大规模灭绝发生在2.519亿年前,摧毁了地球上96%以上的海洋物种。

它还消灭了70%的陆地生命 - 一场标志着二叠纪末期的全球毁灭。

现在,专家们发现,在大规模灭绝的大约3万年中,没有物种开始消亡的地质证据。

研究人员还发现,海洋温度没有任何大的波动或大气中二氧化碳的剧烈通量。


科学家:地球大规模物种灭绝可以在没有警告的情况下发生


科学家说,地球历史上最严重的大规模物种灭绝几乎没有任何早期预警迹象。大奄奄一息是一场巨大的灾难性事件,由今天西伯利亚(股票图像)发生的近一百万年的大规模火山爆发引发

发现方式如何?

在中国梅山地区,大部分注意力都集中在保存完好的富含化石的岩石层上,

1994年,专家们在蓬莱坦寻找更完整的灭绝记录。此图显示了蓬莱坦的二叠纪 - 三叠纪边界区间。

研究人员现在研究了火山活动沉积的灰床样品,这些活动发生在附近的海底在大陆地壳下缓慢压碎的情况下。

根据他们的分析,他们能够确定最终的二叠纪灭绝突然发生在大约2.52亿年前,给予或需要31,000年。

麻省理工学院,中国科学院和其他地方的研究人员发现,当海洋和陆地物种灭绝时,他们在地质上瞬间完成了这一过程。

二十多年来,科学家们一直试图确定最终二叠纪大规模灭绝的时间和持续时间,以深入了解其可能的原因。

在地质学家称为梅山剖面的地方,大多数注意力都集中在中国东部保存完好的富含化石的岩石层上。

科学家们已经确定这段沉积岩沉积在一个古老的海洋盆地中,就在二叠纪末期灭绝之前和之后。

因此,梅山部分被认为保留了地球生命和气候如何导致灾难性事件的迹象。

研究报告的共同作者,麻省理工学院地球,大气和行星科学系的研究科学家Jahandar Ramezani说,我们可以肯定地说,没有最初的灭绝脉冲。

一个充满活力的海洋生态系统一直持续到二叠纪结束,然后爆炸 - 生命消失。

“这篇论文的重大结果是我们没有看到灭绝的早期预警信号。一切都发生在地质上非常快。“


科学家:地球大规模物种灭绝可以在没有警告的情况下发生


中国梅山地区一直致力于保存完好的富含化石的岩石层,但1994年专家们在蓬莱坦寻找更完整的灭绝记录。此图显示了蓬莱坦的二叠纪 - 三叠纪边界区间

梅山的整个灭绝区间仅包括12英寸(30厘米)的古代沉积层。

当沉积物没有沉淀时,在这个特定的海洋环境中有可能存在时期,产生“沉积间隙”,在此期间可能没有记录任何生命或环境条件的证据。

1994年,专家们在蓬莱坦寻找更完整的灭绝记录,这是中国南方广西省一块研究较少的岩石。

Penglaitan部分是地质学家认为“高度扩展”的部分。

与梅山的12英寸(30厘米)沉积物相比,蓬莱坦的沉积层构成了一个更加扩张的89英尺(27米),在相同的时间段内沉积,就在主要的灭绝事件发生之前。

研究人员精心收集并分析了蓬莱坦段多层样品,其中包括火山活动沉积的灰床样品,这些样品发生在附近海底在大陆地壳下缓慢压碎的情况下。


科学家:地球大规模物种灭绝可以在没有警告的情况下发生


研究人员精心收集并分析了通过含有锆石的火山活动沉积的灰床样品 - 微小的矿物颗粒。这是一张锆石晶体的显微镜图像,用于与蓬莱坦最新的二叠纪灰床分离同位素


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显示二叠纪化石(中心)的显微镜幻灯片照片,在蓬莱坦的消光地平线正下方的最新二叠纪层内被火山灰包围。有孔虫是具有特征多腔壳的单细胞海洋生物

这些灰床含有锆石 - 含有铀和铅的微小矿物颗粒,研究人员可以测量这些比例以确定锆石的年龄,以及它所来自的灰床。

该团队使用这种地质年代学技术高精度地确定整个蓬莱坦段的多个灰层层的年龄。

根据他们的分析,他们能够确定最终的二叠纪灭绝突然发生在大约2.52亿年前,给予或需要31,000年。

该研究的全部结果发表在今天的GSA Bulletin期刊上

8月,科学家宣布他们揭开了大规模灭绝的原因,被称为“大死亡”。

这是由今天西伯利亚的一次大规模火山喷发引发的,火山爆发持续了将近一百万年。

在这一发现之前,科学家们不确定所谓的洪水玄武岩喷发是如何消灭地球上如此大比例的生命的,因为此规模的先前火山活动并未在尽可能多的物种附近被杀死。

有人认为火山喷发使地球覆盖在密集的烟雾中,阻挡了太阳光线到达行星表面。

然而,一项新的研究揭示了火山喷发释放的化学物质如何向空气中释放出巨大的致命化学物质,从而剥夺了地球的臭氧层。

这消灭了地球居民对太阳致命紫外线的唯一保护,与其他主要火山爆发相比,导致死亡人数猛增。


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在先前的一项研究中,科学家们分析了地幔捕虏体(图示)的化学成分,岩石圈的岩石剖面 - 位于地壳和地幔之间的行星的一部分,以了解有关灭绝事件的更多信息

法国Vandœuvre-lès-Nancy的岩相和地球化学研究中心的科学家研究了地球上地幔的岩石,以确定其原因。

他们分析了地幔捕虏体的化学成分,岩石圈的岩石剖面 - 位于地壳和地幔之间的行星的一部分 - 在火山喷发期间被岩浆通过并喷发到地表。

通过对古代样本的分析,研究人员试图确定岩石圈的组成。

他们发现,在洪水玄武岩发生之前,西伯利亚岩石圈中充满了氯,溴和碘。

这些化学物质,即卤素族的所有元素,似乎在毁灭性的火山爆发后不久就消失了。

“我们的结论是,储存在西伯利亚岩石圈中的大量卤素储集层在火山爆发期间被送入地球大气层,”研究的主要作者迈克尔布罗德利说。

“这有效地破坏了当时的臭氧层,并导致大规模灭绝。”

在二叠纪时代,地球上的生活看起来非常不同。

二叠纪晚期的主要陆地动物是爬行动物 - 恐龙和鳄鱼的前身,数百万年后将占据地球的主导地位。

大型食草动物,被称为captorhinomorphs,长度在七十到十英尺(两到三米)之间,在这段时间很常见,填充了现在北美和欧洲的陆地。

与此同时,二叠纪时期的化石植物记录主要包括蕨类植物,种子蕨类植物和苔藓,这些植物适合在沼泽和沼泽环境中生存,这些环境覆盖了地球的大部分。

到二叠纪晚期,科学家们认为早期的原始生物(开花植物的前体)开始出现,向干旱地区移动。

二叠纪海域由具有扇形鳍和厚重鳞片的骨鱼主导。有大型珊瑚礁群落是鱿鱼般的鹦鹉鱼的家园。

含有紧密盘绕的螺旋壳的漂浮在水中的氨化物也在二叠纪化石记录中广泛存在。

今天地球上的所有生命都是大规模灭绝事件中幸存下来的大约10%的动物,植物和微生物的后代。

以前人们认为火山喷发是如此致命,因为它在厚厚的烟雾中覆盖了地球,阻挡了太阳光线到达行星表面。

“这种灭绝的规模令人难以置信,”布罗德利先生当时表示。

“科学家经常想知道是什么让西伯利亚洪水玄武岩比其他类似的火山爆发更致命。”


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