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这种可怕的原因,让地球生命陷入黑暗时刻


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2023-01-12

作者:Takeko     来源:原理https://mp.weixin.qq.com/s/OBt3Pp3n7E4XWtKEMrt0_g

大约2.5亿年前,二叠纪末期,一次全球性的集群灭绝事件抹掉了当时地球上80%的海洋和陆地物种。它通常被认为是已知的大灭绝事件中最严重的一次。这种生物多样性的灾难性损失,实际上是一种对古气候紧急情况的反应。尽管仍有争论,但目前的主流观点认为,这种气候上的变化是由覆盖现代西伯利亚大部分地区的大陆级规模火山爆发所引发的。火山活动推动了那些原本被锁在地球内部的大量碳,它们被释放进入大气,产生了大规模的温室变暖以及海洋酸化。伴随着这种全球变暖事件的,可能还有地球臭氧层的崩溃。科学家发现的大量畸形孢子和花粉颗粒,是支持这一理论的证据。它们的存在可能暗示着导致突变的紫外线照射的大量涌入。

在二叠-三叠系过渡地层中发现的花粉化石(阿里粉)

研究表明,保存在2.5亿年前岩石中的花粉,含有功能像“防晒霜”一样的化合物,它们由植物产生,保护植物免受有害紫外线(UV-B)的辐射。UV-B的脉冲在二叠纪末期的集群灭绝事件中发挥了重要作用。

植物的“防晒霜” 

植物离不开阳光,它们需要阳光进行光合作用。这不仅维持了植物的自身生长,还成了地球生态系统的根基。但是,植物实际上也需要在阳光下保护自己,特别是保护它们的花粉免受UV-B辐射的有害影响。为了做到这一点,植物会在花粉颗粒的外壁上,加上一层像防晒霜一样的化合物。这些化合物被称为香豆酸和阿魏酸,用来保护脆弱的细胞,确保成功繁殖。在那些产生于集群灭绝和火山活动高峰期的花粉颗粒中,化合物的浓度往往更高。也就是说,它们的“防晒霜”含量升高了。

臭氧层破坏引起的紫外线辐射增加对陆地食物链的影响

研究人员对同地层的有机碳同位素和贡的浓度进行了分析,发现它们的波动基本与化石花粉颗粒中化合物的层位基本相当。这进一步确认了,二叠纪末期全球紫外线辐射的增加,可能来自当时剧烈的火山活动。

地球的至暗时刻 

UV-B水平的升高,可能对整个地球系统产生更深远、更持久的影响。近期的一些模拟研究表明,升高的UV-B胁迫会降低植物生物量和陆地碳储存,这将加剧全球变暖。酚类化合物浓度的增加,也让植物组织不容易被消化,使恶劣的环境对植食动物来说更具挑战性。如此大规模的火山活动对地球系统的各个方面都有影响,从大气中的直接化学变化,到碳封存率的变化,再到减少动物可用的食物来源。总之,这一时期的地球或许完全算不上生命的天堂。


编辑:刘澜
校对:马微
审核:梁忠
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