全球氧氣供應(yīng)的減少導(dǎo)致5.5億年前震旦紀末期出現(xiàn)第一次動物大滅絕 _氧氣

全球氧氣供應(yīng)的減少導(dǎo)致5.5億年前震旦紀末期出現(xiàn)第一次動物大滅絕
據(jù)cnBeta：一項新的研究顯示，在6.35億至5.4億年前的震旦紀，多樣性出現(xiàn)了重大損失。根據(jù)弗吉尼亞理工大學地質(zhì)生物學家進行的一項新研究，第一次已知的動物大滅絕的原因是全球氧氣供應(yīng)的減少，導(dǎo)致在大約5.5億年前震旦紀末期出現(xiàn)的大多數(shù)動物的消失。
這項研究由弗吉尼亞理工學院地球科學系的博士后研究員斯科特-埃文斯領(lǐng)導(dǎo)，顯示了在這個區(qū)間內(nèi)最早的大規(guī)模滅絕的約80%的動物。"埃文斯說："這包括許多不同類型的動物的損失，然而那些身體計劃和行為表明它們依賴大量氧氣的動物似乎受到了特別嚴重的打擊。這表明這次滅絕事件是由環(huán)境控制的，就像地質(zhì)記錄中的所有其他大規(guī)模滅絕事件一樣。"
埃文斯的工作最近發(fā)表在《美國國家科學院院刊》上。這項研究的共同作者是Xiao Shuhai ，他也是地球科學系的教授，以及由加州大學河濱分校地球和行星科學系的Mary Droser領(lǐng)導(dǎo)的幾位研究人員，埃文斯在那里獲得了他的碩士和博士學位。

震旦紀化石Dickinsonia（左圖）和相關(guān)但罕見的Andiva（右圖）在南澳大利亞Nilpena震旦紀國家公園的震旦紀成員的砂巖中的印象。
"環(huán)境變化，如全球變暖和脫氧事件，可以導(dǎo)致動物的大規(guī)模滅絕和生態(tài)系統(tǒng)的深刻破壞和重組，"Xiao說，他是全球變化中心的附屬成員，該中心隸屬于弗吉尼亞理工大學弗拉林生命科學研究所。"這在地球歷史的研究中已經(jīng)被反復(fù)證明，包括這項關(guān)于化石記錄中記錄的第一次滅絕的工作。因此，這項研究讓我們了解到當前環(huán)境變化對生物圈的長期影響" 。
究竟是什么導(dǎo)致了全球氧氣的下降？這還有待商榷。"對于這種情況是如何發(fā)生的，簡短的回答是我們并不真正知道，"埃文斯說。"它可能是火山爆發(fā)、構(gòu)造板塊運動、小行星撞擊等的任何數(shù)量和組合，但我們看到的是，滅絕的動物似乎是對全球氧氣供應(yīng)的減少做出的反應(yīng) 。"
埃文斯和肖的研究比人們想象的更及時。在一項不相關(guān)的研究中，弗吉尼亞理工大學的科學家們最近發(fā)現(xiàn)，缺氧，即氧氣供應(yīng)的減少正在影響世界上的淡水水域。其原因是什么？氣候變化帶來的水域變暖和土地使用帶來的過量污染物徑流。水體變暖降低了淡水的持氧能力，而淡水微生物對徑流中的營養(yǎng)物質(zhì)的分解則吞噬了氧氣。
埃文斯說："我們的研究表明，與地球上過去的所有其他大規(guī)模滅絕一樣，這種新的、第一次大規(guī)模的動物滅絕是由重大的氣候變化造成的--這是一長串警示性故事中的另一個，證明了我們目前的氣候危機對動物生命的危險。"
震旦紀時期大約跨越了9600萬年，兩邊分別是6.35億年前的低溫時期的結(jié)束和5.39億年前的寒武紀時期的開始。滅絕事件發(fā)生在地質(zhì)記錄的一個重要中斷之前，即從原生代到泛生代的時間。
在動物史上有五次已知的大規(guī)模滅絕，即"五大滅絕"，包括奧陶紀-硅紀滅絕（4.4億年前）、晚泥盆紀滅絕（3.7億年前）、二疊紀-三疊紀滅絕（2.5億年前）、三疊紀-侏羅紀滅絕（2億年前）以及白堊紀-古生代滅絕（6500萬年前）。
埃文斯和團隊在研究報告中寫道："大規(guī)模滅絕被公認為是這個星球上生命進化軌跡的重要步驟。無論大滅絕的煽動性原因是什么，其結(jié)果是環(huán)境條件的多個重大轉(zhuǎn)變。特別是，我們發(fā)現(xiàn)支持全球氧氣供應(yīng)減少是造成這次滅絕的機制。這表明在這個星球上超過5.7億年的動物歷史中，非生物控制對多樣性模式產(chǎn)生了重大影響。"
巖石中的化石印記告訴研究人員，在這次大滅絕事件中滅亡的生物會是什么樣子。用埃文斯的話說，它們看起來很"奇怪" 。
埃文斯說："這些生物在動物進化史上出現(xiàn)得如此之早，以至于在許多情況下，它們似乎在嘗試用不同的方法來建造大型的、有時是移動的多細胞體。有很多方法可以重現(xiàn)它們的樣子，但收獲是，在這次滅絕之前，我們發(fā)現(xiàn)的化石往往不能很好地適應(yīng)我們今天對動物的分類方式。從本質(zhì)上講，這次大滅絕可能有助于為我們所知道的動物的進化鋪平道路。"
這項研究就像最近發(fā)表的其他幾十篇文章一樣，產(chǎn)生于COVID-19大流行時期。由于埃文斯、肖和他們的團隊無法進入現(xiàn)場，他們決定主要根據(jù)已發(fā)表的記錄建立一個全球數(shù)據(jù)庫，以測試關(guān)于多樣性變化的想法。"其他人曾建議在這個時候可能會有一次滅絕，但有很多猜測。因此，我們決定把我們能做的一切都放在一起，以嘗試和測試這些想法。"埃文斯說。