【甜宝小知识之二十四】地球历史上五次大规模生物集体灭绝事件
第一次生物大灭绝发生于4.4亿年前的奥陶纪末期,又称奥陶纪生物大灭绝,此次灭绝事件导致约85%的物种灭绝。这个时候海洋生物十分繁盛,这一点很好理解,要知道水是生命之源,地球最早的生命就是诞生于海洋,而陆地生物也是由海洋生物演化而来。 而在奥陶纪时,生命还离不开海水, 因此地球上的生命都是海洋生物(有极个别生物已经上岸,但陆地之于奥陶纪生命来说,相当于沙漠之于人类)
在这个时期,海洋无脊椎动物的种类异常繁荣,可以说无脊椎动物就是地球上的“第一代霸主”。

但是好景不长,“第一代霸主“还没统一陆地,就被全球变冷的气温给灭绝了85%,其他幸存地生物继续在地球上生存。 那么此次导致生物大灭绝的原因是什么呢?古生物学家认为是是由于全球气候变冷导致的,大约4.4亿年前,撒哈拉沙漠现在所在的地方是在南极,当它靠近南极的时候,很容易形成厚厚的冰层,就像奥陶纪时期一样。大冰川冷却洋流和大气环流。整个地球的温度下降了,冰川锁住了水,海平面也下降了。
这种情况就是我们现在所说的冰河时期,而且还是大冰河时期,小冰河时期持续时间往往只有几十年,影响是有限的。可大冰河时期就不同了,它让地球的温度更低,而且持续时间漫长,有可能达到千万年之久。因此每一次的大冰河时期的发生,都是生物面临巨大灾难的时候。
科学家研究发现,大冰期每个1.5亿年会出现一次,在两个大冰期之间就是间冰期,目前我们就生活在间冰期。

第二次生物大灭绝发生于3.65亿年前的泥盆纪晚期,又称泥盆纪大灭绝,这个时期的陆地面积开始不断扩大,陆地生物也开始大量出现进化发展,特别是脊椎动物迎来了飞速发展的时期,爬行动物也开始出现。 但全球数量最多的,还属于各种各样的鱼类,因此 从数量上来看,鱼类是地球上第二代霸主。
和第一次生物大灭绝一样,在泥盆纪时代,生物灭绝了近65%,不过这个时期海洋生物灭绝的比例比陆生生物灭绝的比例要高很多。

在这个时期,有一个300亿立方千米被称为“超级地幔柱”的岩浆,脱离了地核,于是,超大质量火山爆发。大量高温气体融入海水,造成海水沸腾,直接杀死一批生物。不仅如此,岩浆还使海水酸化,导致环境剧烈变化,很多不适应的生物又被淘汰了一批。
岩浆喷射出的大量有毒气体也会造成酸雨,给泥盆纪时代的生物带来了大量的灾难。超级岩浆爆发带来的影响非常非常深远,直到爆发200万年后地球生命才从阴影中走出来,微生物才开始大量繁殖。
第三次生物大灭绝发生于距今2.5亿年前的二叠纪末期,又称二叠纪生物大灭绝,这是有史以来最严重的大灭绝事件。据统计,这次灭绝事件导致生物科的数量减少了52%,物种的数量减少了90%以上。对海洋生物的影响最大,96%的海洋物种灭绝,导致占据海洋近3亿年的主要生物数量减少和消失,其中包括三叶虫。

在陆地上,超过四分之三的脊椎动物消失了,蜥蜴、两栖动物和兽脚类急剧减少。导致此次大灭绝的原因,科学家认为可能是地球曾经发生海平面下降和大陆漂移,。
这个时期地质活动比较活跃,各个板块之间的运动相对加速。 而二叠纪地质活动比较活跃,这也意味着火山和地震爆发的比较频繁,对生物来说也是非常大的打击。 在二叠纪时代还发生过海平面下降,导致很多生物失去了生存空间的灾难。还有,由于海平面下降,因此有些地方海底会暴露在陆地上,海底的有机物会和空气中的氧气发生反应,因此消耗了地球大量的氧气,释放出二氧化碳,造成温度上升。现在地层中还存在着大量富含有机物的页岩就是支撑这一假说的证据。
也有科学家认为这次生物大灭绝可能和超新星爆发产生的伽马射线暴照射地球有关,比如这一时期大气层中的臭氧和氧气减少很可能就是宇宙射线的照射造成的。虽然第三次生物大灭绝非常严重,差点让地球生物全部灭绝,可是灾难过去之后却迎来了爬行动物的春天,一种统治地球长达1.6亿年的巨大生物出现了,它就是恐龙。
第四次生物大灭绝发生于2.01亿年前的三叠纪晚期,又称为三叠纪生物大灭绝, 这一次有1/3的科在大灭绝期间灭绝了,其中有20%科的海洋生物在此次事件中灭绝。这一次的地球霸主为“爬行动物”。和前几次相比,这一次生物大灭绝并没有特别明显的标志,而三叠纪末生物大灭绝事件的原因,历来有多种解释。近年来,火山喷发成为了许多科学家关注的重点。支持火山喷发导致三叠纪末生物大灭绝事件的科学家认为,在中生代早期,由于盘古泛大陆的解体,引发强烈的火山活动,致使大气二氧化碳浓度升高,从而导致生物大灭绝。
近期,中国科学院南京地质古生物研究所研究员沙金庚、房亚男博士与外国学者合作,在国际知名刊物《科学进展》在线发表的一项最新研究成果(《Arctic ice and the ecological rise of the dinosaurs》)表明:火山冬天是导致三叠纪末陆地生物大灭绝的主要原因。他们还首次揭示,具有保温功能的羽毛和对于极地寒冷的气候的适应性,是恐龙躲过三叠纪末生物灭绝的原因。 在三叠纪生物大灭绝过程中,包括恐龙在内的陆地四足动物由较寒冷的高纬度迁移至较温暖的低纬度,因此专家团队推断是火山冬天的‘冷’造成了陆地生物大灭绝,而非传统观点认为的‘热’。
( 火山冬天是指火山喷发释放的大量的火山灰和气溶胶阻挡日照辐射,从而造成地球表面温度骤降。 )
三叠纪末大灭绝导致了大量动植物灭绝,给从二叠纪末大灭绝中恢复过来的地球生物圈以严重打击,但却为恐龙这支新崛起的爬行类新军打开了走向独霸地球的大门,迎来了崭新的生物演化局面。

第五次生物大灭绝大家就比较熟悉了,它就是发生于6500万年前的白垩纪生物大灭绝,这次大灭绝事件造成了恐龙家族的整体覆灭,而且地球上有70%左右的物种灭绝。
对于这场灾难有各种各样的解释,其中一种被科学界普遍接受为小行星撞击。
在太阳系中的火星外围,有一个小行星带,里面的小行星大概有上亿颗大小不等的天体,它们时不时地会在引力的作用下进入到太阳系的内侧,所以就有一定的概率撞到太阳系内侧的行星上。 地球很幸运,在外围有一颗质量比自己大很多的木星守护,因为木星的质量较大,因此引力也较大,大多数行星在进入太阳系内测时,会被木星用引力弹弓的方式清理出太阳系内部。 但是,木星也有失手的时候,恐龙灭绝的这一次,就是木星一次比较严重的失手。

白垩纪末期,一场或多场流星雨导致全球生态系统崩溃。触及大量的气体和尘埃进入大气层,所以阳光无法穿透,全球气温急剧下降,乌云覆盖地球好几年,植物不能从太阳获得能量,海洋藻类和陆地森林逐渐死亡,食物链的基础环节是破坏,许多动物死于饥饿,包括恐龙。
第五次生物大灭绝之后,恐龙这种庞然大物的统治时代结束了,同时也为哺乳动物和人类的出现打开了大门,从此哺乳动物迎来了大发展,人类的原始生命也出现了。可能很多人认为人类诞生只有数百万年,其实并不是,数百万年其实是指人类开始智慧进化的时间。

资料来源:
https://baijiahao.baidu.com/s?id=1642999497543039601&wfr=spider&for=pc
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https://news.e23.cn/wanxiang/2022-08-16/2022081600244.html
http://zrzy.hebei.gov.cn/heb/gongk/gkml/kjxx/kpyd/10711635442332602368.html
房亚男发表于science advances的论文下载地址:https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.abo6342