科學普及

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  地環(huán)所科普協會 中科院地球環(huán)境研究所

   

  

  【生物大滅絕】Mass Extinction 是指,依據于化石記錄,在一個比較短的時間內,地球生物大量消亡甚至毀滅的一種災變事件,通常是生物界對一次大規(guī)模的快速的全球性的事件的響應。它破壞了全球原有的生態(tài)系統,改變了生物群組成、群落結構和生物地理區(qū)系 ,是生命演化過程中最重要的事件之一。地質歷史時期曾經發(fā)生了五次重大生物集群滅絕事件,這些事件造成當時海洋中至少75%的物種在短時間內滅絕, 陸地生態(tài)系統形成以后, 也同樣遭到重創(chuàng)。

  

  美國芝加哥大學的著名科學家 Jack Sepkoski 教授對地史時期有記錄的生物多樣性進行了系統的統計,建立了自 6 億年以來地球生物的多樣性曲線,結果發(fā)現地球上自有顯著生物以來已經發(fā)生了 5 次生物大規(guī)模集群滅絕事件,分別發(fā)生在約 4.4 億年前的奧陶紀末、3.64 億年前的泥盆紀晚期、2.52 億年前的二疊紀末期、2.05 億年前的三疊紀末期和 6500 萬年前的白堊紀末期。這 5 次生物大滅絕發(fā)生時間短,每次都造成當時地球上至少 76% 以上物種滅絕,其中數二疊紀末的生物大滅絕影響最大,當時海洋中 95% 以上的物種和陸地上 75% 以上的物種滅絕(表 1)。近年來,越來越多的科學家和公共媒體認識到生物大滅絕事件對整個生物界的演化起到了舉足輕重的作用,乃至可能徹底毀滅整個地球生物界。

   

  顯生宙地球海洋生物多樣性

   

  

  迄今為止,5 次生物大滅絕除了大多數學者認為白堊紀末期恐龍滅絕可能與一次天外體撞擊事件有關以外(得到了古生物學、地球物理學和地球化學研究的支持),其他四次生物大滅絕的原因沒有統一的結論。經過近30年的研究,多數科學家認為地球環(huán)境快速惡化可能是生物大滅絕的主導因素,其中包括地球內部巖漿活動導致大規(guī)模火山噴發(fā),大量有害氣體進入大氣,導致溫室效應;蘊藏于海底的甲烷氣體大規(guī)模釋放、海洋分層水體翻轉導致全球性的缺氧環(huán)境發(fā)生、冰室效應宇宙射線爆發(fā)、超大陸的形成與裂解等。

  

   

  顯生宙五大滅絕事件的起因、海洋屬級滅絕率

   

  五次生物大滅絕與全球性環(huán)境的對應關系

   

  導致恐龍滅絕的小行星撞地球

   

  導致恐龍滅絕的小行星(來自墨西哥灣超大隕石坑證據)

參考文獻
[1]戎嘉余,黃冰. 生物大滅絕研究三十年[J].中國科學:地球科學
[2]沈樹忠,張華. 什么引起五次生物大滅絕?[J].科學通報
[3]沈樹忠等. 生物大滅絕之謎——10000個科學難題之地球科學卷

  

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