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2021年04月09日
【文汇报】二叠纪末生命大灭绝是如何造成的? 我国科学家对该事件的环境和机制提出新观点

本报讯 (首席记者许琦敏)二叠纪末的生命大灭绝事件,到底是什么原因造成的?中国科学技术大学沈延安课题组最近提出一种新观点:西伯利亚大火成岩省喷发产生的含镍气溶胶是导致二叠纪末生命大灭绝的重要因素。该成果日前在国际权威期刊《自然·通讯》上发表。

在距今约2.5亿年的二叠纪末期,地球上曾发生过一次最大规模的生命灭绝事件,造成海洋中超过90%以及陆地上超过70%的生物消失。在二叠纪末生命大灭绝的环境和机制研究方面,国内外学者一般认为,造成生命大灭绝和环境巨变的根源在于西伯利亚大火成岩省的喷发。但最近精确地质年龄测试表明,西伯利亚大火成岩省在二叠纪末生命大灭绝事件的30万年之前就已经开始喷发。

论文第一作者、中科大博士后李梦涵介绍,为解开这个谜团,他们研究了分布在加拿大北极地区斯维尔德鲁普盆地的布坎南湖剖面。从古地理位置来看,斯维尔德鲁普盆地距离西伯利亚大火成岩省约2万公里,且处于其下风口,火山喷发的产物大约只需四到八天就可到达,因此这里是研究二叠纪末火山喷发如何驱动环境变化的理想地区。

研究人员对剖面进行高精度镍同位素测试后发现,镍同位素的组成与当时海水中的氧气含量以及化学组成有较强关联。尤其在二叠纪末生命大灭绝层位,镍的含量突然出现了大幅下降。而且,布坎南湖剖面的镍同位素组成非常轻,是35亿年以来沉积岩中最轻的镍同位素组成。

研究团队认为,西伯利亚大火成岩省的喷发形成了大量含镍的气溶胶,它们经过全球大气环流的传输沉降至海洋和陆地。而镍元素是古海洋藻类的营养元素。类似现在的蓝藻爆发导致水体缺氧,含镍气溶胶的大量沉降,等于给这些海洋中的初级生产者们“加餐”,导致它们过度繁殖,同时也大量消耗了海水中的氧气,导致海洋缺氧和酸化。大量含镍气溶胶的沉降也造成了陆地生物生长环境的恶化,因为过量的镍不利于植物的光合和呼吸作用,并且限制了植物的生长,甚至导致其死亡,使得植物多样性逐渐丧失。

沈延安介绍,过去5.4亿年以来地球上总共发生了五次生命大灭绝事件。该项研究是首次应用镍同位素解析生命灭绝过程中的剧烈环境变化,为理解生命和环境的相互作用提供了新的视角。


《文汇报-教育资讯-教科卫  (2021-04-09

http://dzb.whb.cn/2021-04-09/7/detail-719850.html


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