溫度的急速升高造成二疊紀末生物大滅絕 _海洋

陸地溫度超五十攝氏度海洋表面達四十攝氏度
距今2.5億年前的生物大滅絕造成了當時地球上絕大多數物種的消失，并延續了長達500萬年后才逐漸復蘇。
中國地質大學(武漢)和英國利茲大學、德國愛爾蘭根大學—紐倫堡大學在合作研究中發現，導致如此冗長的沉寂期是因為溫度的急速升高，在赤道很可能達到了陸地50℃和海平面40℃的致死高溫。相關論文發表在10月19日出版的國際頂級自然科學學術刊物《科學》上。
大滅絕原因曾眾說紛紜
2.5億年前，二疊紀末滅絕前的地球上充滿了植物和動物，包括原始的爬行類和兩棲類動物，還有包括珊瑚和海百合在內的各種各樣的海洋生物。但大滅絕后，赤道低緯度地區幾乎沒有生物生長，陸地上沒有森林和動物，僅剩一些灌木和蕨類，而海洋里也沒有魚和海洋爬行類了，只剩一些貝殼類生物。
原因何在？科學界一直眾說紛?。撼蟣澠?nbsp;，還包括缺氧、火山爆發、有毒氣體等多種說法。
中國地質大學(武漢)賴旭龍教授研究團隊與歐洲專家的合作研究首次明確，造成該次物種大滅絕和此后長達500萬年“死亡區”的主要原因是，當時的溫度升高到了致命的程度。
這篇題為《早三疊世溫室的致命高溫》的論文由8人完成。包括第一作者、27歲的博士生孫亞東在內，來自中國地質大學的6名作者中，有4人是80后。
據介紹，這項研究第一次表明了當時的海洋表面溫度可高達40℃，接近了海洋生物死亡及光合作用停止的致命溫度值，然而直到現在，氣候模型工作者仍然假設海平面溫度不會超過30℃；而在陸地上溫度更高，可能超過50℃，致使生物難以生存。
他們的成果記錄了2.52億年前至2.47億年前早三疊世時期，迄今為止最為詳細的溫度變化。賴旭龍介紹說，地球曾多次發生生物大規模滅絕事件，距今6500萬年前的恐龍滅絕事件就是其中之一。“一次生物大滅絕后通常會緊接著一個生物多樣性低的‘死亡區’，數萬年里， ‘死亡區’很少有新物種出現。”
數據來自1.5萬個牙形石標本
2.5億年前的溫度是如何確定的？賴旭龍教授介紹，數據來自牙形石標本。他解釋，約在2億年前就已經滅絕的海相微體生物牙形石，是地質歷史時期一種像鰻魚一樣的古代魚類牙齒，一般個體大小為0.1毫米左右，在早三疊世時期牙形石個體更加細小。由磷酸鈣組成的牙形石，很好地記錄下了古代海水的氧同位素組成，而氧同位素的形成由當時的環境溫度所控制，通過研究牙形石標本中氧同位素的比值就可以恢復數億年以前的古溫度。
“研究持續了5年，我們從2007年就開始在位于貴州和廣西的南盤江地區采集樣品和標本了。”賴旭龍告訴采訪人員，這是一項工作量巨大的工作，僅巖石樣品就采集2噸多，獲得35000多枚牙形石標本。
為了獲取精確的數據，孫亞東甚至一個多月內持續在顯微鏡下工作了400多個小時，挑出了5400多個標本。
在研究中，他們從5條剖面中選用了早三疊世不同時代的269個樣品，在顯微鏡下挑選出約1.5萬牙形石個體，然后由孫亞東在德國愛爾蘭根—紐倫堡大學的實驗室進行氧同位素的測定，在此基礎上構建了這一地區早三疊世完整的溫度變化曲線。孫亞東表示：“很長時間都認為全球變暖與二疊紀末的生物大滅絕有聯系，但我們的研究第一次展示了極端氣候是導致赤道緯度生態系統幾百萬年不能得到恢復的原因。”
對當今氣候變化有警示意義
賴旭龍研究團隊的此項研究揭示了地球在極端溫室條件下的生物、環境變化，引起人們對當今全球變暖狀態的思考，如氣候變暖對光合作用的影響會導致糧食作物的減產、生物多樣性的降低和動物形體的減小。學界認為，該成果對當今氣候變化及可持續發展有警示和借鑒意義。英國BBC、美國公共電視網等多家知名媒體對身在英國的孫亞東進行了專訪和報道。
論文作者之一保羅·魏格納說：“陸地上的動物都因為高新陳代謝速率而難以適應當時的高溫，只有極地成為動物逃避高溫的避難所。”他說：“過去沒有人敢說古代的氣候可以熱到這么高的程度。希望將來全球變暖不會致使氣溫高到2.5億年前的程度，如果真那樣的話，生物界的復蘇就需要數百萬年。”
賴旭龍教授研究組成員、地質大學副教授江海水表示，這意味著，如果有一天，地球溫度再達到這一高度，很多生物將會滅絕。“了解2.5億年前自然變化的過程，可以幫助我們更好地進行預防。比如，減少溫室氣體的排放，實現低碳經濟。”
【溫度的急速升高造成二疊紀末生物大滅絕】
文匯報通訊員曹南燕采訪人員錢忠軍