回顾地史五次大灭绝专家建模分析地球第六次大灭绝组图.docx
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回顾地史五次大灭绝专家建模分析地球第六次大灭绝组图
回顾地史五次大灭绝专家建模分析地球第六次大灭绝组图
地史时期几次生物大灭绝
近日,一项来自中国、英国、德国科学家的合作研究表明,生物大灭绝的罪魁祸首是地球表面温度过高。而当前越来越高的地球表面温度,似乎正在预示着另一场大灭绝的到来。在2.47亿年至2.52亿年前的时期内,地球正在缓慢地从三叠纪大灭绝的灾难中复苏过来。这次毁灭性的灭绝事件几乎让地球上所有的生命都消失了,包括大多数的陆生植物,整个地球奄奄一息,地球赤道附近的环境几乎让生命体无法生存。此次研究是通过海相微体生物牙形石中氧同位素的比值来定量恢复数亿年以前的温度记录。
中国地质大学(武汉)牙形石研究小组历经5年,在位于贵州和广西的南盘江地区测制了16条地质剖面,采集处理了两吨多的岩石样品,获得了大量牙形石标本。他们在这一地区的5条剖面中挑选出约1.5万牙形石个体,然后在德国爱尔兰根—纽伦堡大学麦克·约阿希姆斯基教授的实验室进行氧同位素的测定,在此基础上构建了这一地区早三叠世完整的温度变化曲线。这项研究第一次表明,当时的海洋表面温度可高达40摄氏度,接近了海洋生物死亡及光合作用停止的致命温度值。现在在同样一片海域,平均温度仅为25~30摄氏度。
“绿色植物们努力地用光合作用消耗着让地球升温的二氧化碳气体,如果没有这些绿色植物的存在,地球恐怕早已变成了一个超大的温室。”此次研究学者之一的英格兰利兹大学古生物学家保罗·维格纳尔表示,有一些能在极端环境中侥幸存活下来的顽强生命体,比如一些命大的蜗牛和蛤,也没能熬过这次灾难。而这种高温也解开了萦绕在科学家脑海中的谜题:
为什么地球在三叠纪大灭绝后经历了500万年才恢复过来,而在其他大灭绝后数十万年就回复了生机。这样的灭绝还会再一次发生吗?
维格纳尔认为,从理论上来说,很有可能。
美国宇航局戈达德太空研究所的研究结果表明,地球表面的平均温度从1880年至今已经上升了0.8摄氏度,而且上升部分的2/3是发生在1975年之后。不过,即使在这样的温度上升速率下,人类距离大灾难那样的气候还比较遥远,在人类灭亡之前,植物会先消失。然而,从地质年代表中看,我们现在正处于地球气候最坏时期的前夕。
大约6500万年前的白垩纪晚期,陨星撞击地球可能导致包括恐龙在内的物种大灭绝
生态连损坏和生物多样性锐减可能导致在三代人时间里蜜蜂无法继续授粉职能
全球94%的狐猴均已经濒危,其中20%行将灭绝
据美国三所著名大学研究者联合从事的最新研究结论称,地球正在步入最新一轮的“大灭绝时期”,而人类将率先遭遇灭绝。这份由斯坦福大学、普林斯顿大学和伯克利大学研究人员参与的研究结果指出,地球上脊椎动物灭绝率正迅急加速,目前已经达到正常水平的114倍。这一研究结果与另一所美国名校杜克大学研究人员去年发表的一份研究报告的内容几乎一致。
研究主笔之一杰拉尔多·切巴洛斯(GerardoCeballos)说:
“我们正进入(地球生命)第六次大灭绝时期。”距今最近的一次大灭绝事件发生在约6500万年前,当时统治地球表面2亿多年的恐龙和其他大量动植物可能因一次陨星撞击地球事件而灭绝。切巴洛斯还表示,如果无法避免最新一轮大灭绝,那么新的物种和生命需要数百万年时间才能重新出现在地球各地。
脊椎动物
参与研究的科学家们通过化石分析,对比了地球历史上脊椎动物灭绝率。结果发现,目前地球上脊椎动物的灭绝率已经超过正常地质时间段水平的100倍,达到以往大灭绝时期的水平。研究报告称,自从1900年起,地球上脊椎动物灭绝数量已经超过400物种;而在正常情况下,400物种灭绝一般需要一万年以上的时间。研究结果发表在最新一期的《科学进步》(ScienceAdvances)期刊。
研究认为,导致新一轮大灭绝的原因可能是气候变化、污染和地表植被破坏。分析认为,上述原因产生的生态连锁效应最终会影响到人类和很多其他生物赖以生存的食物链断裂:
比如说蜜蜂传授花粉有可能在三代人时间里完全消失。
在北极和南极瀑布与冰川在加速融化
斯坦福大学教授保罗·厄尔里克(PaulEhrlich)说:
“世界上濒临灭绝的物种比比皆是;人类正在自戕自残支撑我们生态的基础。”
自然保护国际联盟(IUCN)表示,每年都有约50种动物加入濒临灭绝的行列。约41%的现有两栖动物和25%的哺乳动物都已经成为濒危物种。
另据自然保护国际联盟举例称,狐猴就属于在未来数年内行将灭绝的物种之一。目前,全球94%的狐猴均已经属于濒危,而其中20%已经行将灭绝。
日益枯竭的油井是人类破坏生态的又一明证。图为加利福尼亚KernRiver油田。
科学家们说,避免物种大灭绝需要人类采取紧急行动保护生态链,防止地球生态链的生物多样性遭到毁灭性损坏。
史上大灭绝概述
所谓大灭绝或生物集群灭绝指的是在相对短暂的地质时段中,在一个以上并且较大的地理区域内,生物数量和种类急剧下降的事件。据科学家推测,自地球诞生以来,曾经出现过的生物98%均已灭绝。
造成大灭绝的原因很多,如地外星体撞击地球、火山活动、气候变化、海平面升降、大气含氧量变化等等,但目前仍未有完全定论。每次大灭绝事件,都能在相对短期内造成八成至九成以上的物种灭绝。
科学家推测在太古宙与元古宙应也有过大灭绝事件,但那时以菌藻为主,缺乏化石记录。在显生宙,根据化石记录,地球上曾发生过至少20次明显的生物灭绝事件,其中有5次大的集群灭绝事件,即奥陶纪末期(4.5-4.4亿年前)、泥盆纪末期(3.75-3.6亿年前)、二叠纪末期(2.51亿年前)、三叠纪末期(2亿年前)和白垩纪末期(6500万年前)的生物大绝灭。
科学家解释说,白垩纪-第三纪的恐龙灭绝可能受到公众关注度最高。白垩纪-第三纪灭绝事件 (缩写为K-T灭绝):
发生在距今6500万年前白垩纪末期,约75%--80%的物种灭绝。在五次大灭绝中,这一次大灭绝事件最为著名,因长达1.4亿年之久的恐龙时代在此终结而闻名。海洋中的菊石类生物也一同消失。其最大贡献在于消灭了地球上处于霸主地位的恐龙及其同类,并为哺乳动物及人类的最后登场提供了契机。
这次生物大灭绝最流行的说法是,一颗小行星与地球发生了大碰撞,这次撞击相当于人类历史上发生过最强烈地震的100万倍,爆炸的能量相当于地球上核武器总量爆炸的l万倍,导致了2.1万立方公里的物质进入了大气中。由于大气中高密度的尘埃,太阳光不能照射到地球上,导致地球表面温度迅速降低。没有了阳光,植物逐渐枯萎死亡。没有了植物,就没有了植食性的动物,肉食性的恐龙也失去了食物来源,它们在绝望和相互残杀中慢慢地消亡。几乎所有的大型陆生动物都没能幸免于难,在寒冷和饥饿中绝望地死去。小型的陆生动物,像一些哺乳动物依靠残余的食物勉强为生,终于熬过了最艰难的时日,等到了古近纪陆生脊椎动物的再次大繁荣。
二叠纪生物绝灭事件却是规模最大、涉及生物类群最多、影响最为深远的一次。由英国爱丁堡大学领衔的这项研究发现,当时西伯利亚火山猛烈喷发,释放出大量二氧化碳,导致海洋变酸,结果地球上90%的海洋生物与三分之二的陆地生物灭绝。这也是地球史上5次生物大灭绝中规模最大的一次。研究人员分析在阿联酋发掘的岩石后得出了上述结论。2.5亿年前这些岩石位于海底,记录了那个时期海水酸碱度的变化情况。
研究显示,位于二叠纪至三叠纪之交的这次灭绝事件持续约6万年,共分为两个阶段。在第一阶段,二氧化碳以缓慢速度释放了5万年,进入海洋的二氧化碳被强碱性的海水中和,对地球生命的影响相对缓和;第二阶段仅有1万年,但二氧化碳释放速度快、规模大,海水酸碱度突变,海洋中绝大多数高度钙化的生物无法适应,并因此灭绝。在这一时期,陆地上的生态系统也应该发生了相应的变化。
这一发现传递了两个意义截然不同的信息:
一方面,今天人类向大气中排放二氧化碳的速度为每年100亿吨左右,大于2.5亿年前生物大灭绝时期的每年24亿吨;而另一方面,地球上可利用的化石燃料中还储备着3万亿吨碳,即使全部排放到大气中,也远远比不上2.5亿年前的排放总量。
马修·克拉克森在一份声明中说:
“长期以来,科学家一直猜测在地球历史上最大规模的生物灭绝期间发生了海洋酸化事件,但直到今天才找到直接证据。这是一个令人担忧的发现,因为我们看到今天的海洋也在酸化,而这是人类碳排放的结果。”
三叠纪-侏罗纪灭绝事件:
发生在大约2.5亿至2.03亿年前,延续了约5000万年。估计有76%的物种灭绝,其中主要是海洋生物。这一次灾难并没有特别明显的标志,只发现海平面下降之后又上升了,出现过大面积缺氧的海水。
二叠纪-三叠纪灭绝事件:
发生在大约2.51亿年前的二叠纪-三叠纪过渡时期。这是地球上发生的最大规模的物种灭绝事件,许多动物门类整个目或亚目全部灭亡。曾普遍生长的舌羊齿植物群,二叠纪末几乎全部绝灭;早古生代繁盛的三叶虫全部消失;蜓类原有40多个属,该世结束时全然无存;菊石有10个科绝灭;腕足类在同期大约有140个属所余无几。
总共57%的科、83%的属(53%的海洋生物的科, 84%的海洋生物的属, 大约96%的海洋生物的种, 估计有70%的陆地生物包括昆虫的物种灭绝了。全世界几乎没有三叠纪早期的煤田形成。这次大灭绝事件的可能成因包括西伯利亚大规模玄武岩喷发造成的附近浅海区释放大量可燃冰,盘古大陆形成后改变了地球环流与洋流系统等等。
泥盆纪后期灭绝事件:
发生在大约3.75亿至3.60亿年前的泥盆纪-石炭纪过渡时期。主要是海洋生物的物种灭绝,陆地生物受影响不显著。19%的科、50%的属灭绝。这次大灭绝事件持续了近2000万年,期间有多次灭绝高峰期。造礁生物消失,竹节石类、腕足动物的3个目、四射珊瑚10多个科灭亡,被称为凯勒瓦瑟尔事件,又称弗朗斯-法门事件。由于灭绝事件持续时间很长,其根源很难辨识。可能的生物学原因是在此前的泥盆纪陆生植物大量繁育,导致地球大气中氧含量的增加、二氧化碳的大幅减少,地球进入卡鲁冰河时期所致。
奥陶纪-志留纪灭绝事件:
发生在大约4.50亿至4.40亿年前的奥陶纪晚期或奥陶纪与志留纪过渡时期。地球上生物中有27%的科与57%的属灭绝。直接原因是冈瓦纳大陆进入南极地区,影响全球环流变化,导致全球冷化进入安第斯-撒哈拉冰河时期,海平面大幅度下降。
科学家建模分析生物“第六次大灭绝”
6月20日,欧美科学家们发布的一份研究报告称,即便是保守分析模型,结果也向我们揭示:
我们所处的这个地球上的所有生物正在经历第六次大规模的灭绝,而所罪魁祸首就是人类。如果再不谨慎处理的话,人类也很可能会跟着灭绝。
我们的所处的世界正在加速灭亡中?
这篇发表在ScienceAdvances上的分析文是基于一项超过10年的跟踪调查。它警示我们,全球生物多样性正快速地遭到破坏。许多专家学者也纷纷表示,若是参照前五次全球生物大灭绝的史实的话,我们可以清晰地看到,现今世界生物多样性的被破坏规模,正以超乎我们想象的速度在扩大。而离我们最近的一次大灭绝,出现在6500万年前。那时候,称霸世界的恐龙不幸集体阵亡了。这份研究报告的结果。也支持了普利策奖得主伊丽莎白·科尔伯特(ElizabethKolbert)的获奖作品《TheSixthExtinction》。但是。在此次报告中,科学家们也提出了他们的质疑。怀疑论者表示,要准确估量出此前大灭绝进程的发展速度,同时,再据此推算我们现在所处世界的物种大灭绝进程的速度,是困难无比的。
墨西哥国立自治大学GerardoCeballos教授所带领的团队,是这次调查研究的主力。他们通过质疑之前被广泛引用的灭绝速度,提出了他们的反对意见。
国际自然保护协会IUCN展示的物种灭亡数据图
在此前推算中,在两次大灭绝中的物种,大约以每年每百万的速度在消逝。至于现在所处的第六次大灭绝,被大多数人广泛引用的数据来自国际自然保护联盟IUCN(InternationalUnionforConservationofNature),但这份数据的计算结果常被评价为过于保守。
根据这些资料中的图表,从1900年起,第六次大灭绝的演进速度,已经比此前预估的进程速度提升了8到100倍。研究人员表示:
“过去几十年中,物种消失的惨状警示了我们,当代大灭绝事件的严重性。”
“全世界每天都在上演无数的例子,每天都有成千上万的物种在消失。”此次研究的联合作者,斯坦福大学的PaulEhrlich教授在接受媒体采访时,如是说道。
研究者们也特别注意到,两栖动物正遭受致命的打击。根据IUCN的数据显示,目前我们的地球共有7300种两栖动物。“在1500年的时候,只有大约34个两栖物种处于灭绝边缘,但从1980年起,有超过100个两栖物种正在灭绝。”
许多关于生物多样性遭到破坏的原因都常常被人们归结到人类工业化进程和过度的森林砍伐,但很少提到那些人为因素。拿两栖动物举个例子,它们灭绝的很大一部分原因,是在人类全球航运扩张中,所扩散出去的致命霉菌。
科学家们也提出警告:
人类自己也很可能会在这最终的第六次物种大灭绝中灭亡。
“如果再这么放任不管的话,新的物种可能需要几百万年的时间才能重新兴起,但人类不可避免地将在这次灭绝中首当其冲地消失。”研究者Ceballos说道。
虽然调查的结论令人悲伤,但是Ceballos和它的同事也提出了他们的“救命稻草”。“我们需要重视第六次物种大灭绝的事实,加大保护那些处于灭绝边缘的物种的力度。减轻他们的生存压力——也就是由经济开发需要和自然气候改变所造成的生物栖息地的流失。”
他们在报告中写道。“然而,所有的一切其实都与人类人口规模和增长速度有关,这加速了对自然资源的消耗(尤其是那些富裕的发达国家)。然而,一个不幸的事实是,人类自我救赎的大门正在加速关闭。”
澳大利亚麦考瑞大学(MacquarieUniversity)的最新研究显示,世界正面临一次前所未有规模的生物大灭绝,其程度远比恐龙大灭绝糟糕得多。麦考瑞大学古生物学家约翰·阿罗伊博士对来自全球的10万块化石进行了数据收集,希望能解开2.5亿年前生物大灭绝之谜。研究过程中他发现,新一轮的生物大灭绝正在酝酿中,而此次灭绝的规模和程度远超恐龙大灭绝。
阿罗伊指出,将要发生的新生物大灭绝不是由行星撞地球引起的,而是“人为的”。外国物种的引进、各种肥料和杀虫剂的滥用、环境污染和滥砍滥伐等,都是造成新灭绝的原因。此外,全球气候的变化以及人口的急速增长也是“罪魁祸首”之一。阿罗伊表示,尽管这次大灭绝比6500万年前恐龙大灭绝要严重的多,不过却比2.5亿年前的生物大灭绝规模小一些。
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