第三次生物大灭绝( 二 ) _生活百科

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三叶虫这种灭绝模式，与组织缺氧产生的效应相符合。在当时，几乎所有的大陆棚海域都有严重的缺氧现象，但缺氧现象无法解释有限度的灭绝模式；因此缺氧不是造成海生生物灭绝的唯一成因。一个针对二叠纪晚期到三叠纪早期大气层的数学模型，指出在这段期间，大气层中的氧气有明显、长时期的衰退；这个衰退不因二叠纪/三叠纪交界而增加，并在三叠纪早期达到最低点，但仍高于现今的比例。由此得知，氧气比例的衰退与灭绝模式并不一致。另一方面，海生生物的灭绝模式也与高碳酸血症（二氧化碳过高）产生的效应相符合。当二氧化碳浓度高于正常时，将对生物造成伤害：降低呼吸色素携带氧到组织的能力、使体液更为酸性、妨碍动物形成碳酸钙外壳；当浓度更高时，会使生物进入昏迷状态。除了上述反应，二氧化碳浓度高，会使生物製造钙质外壳更加困难。与陆地生物相比，海洋生物对于二氧化碳浓度的变化相当敏感。溶解于水中的二氧化碳，是氧的28倍。对于进行呼吸作用的动物，二氧化碳的排除，与气体经过呼吸系统膜相关；所以海洋动物会将身体内的二氧化碳保持在低浓度，低于陆地动物。若二氧化碳浓度增加，会妨碍海洋动物合成蛋白质、降低受精机率、形成不完整的钙质外壳。目前很少发现跨越二叠纪与三叠纪交界的陆相地层，因此难以详细研究陆地生物的灭绝/存活比例。二叠纪与三叠纪的昆虫有显着的不同，但是在二叠纪晚期到三叠纪早期，有个约1500万年的昆虫化石断层。目前最足以研究二叠纪/三叠纪陆地脊椎动物变化的地层，位于南非的卡鲁盆地（Karoo）；但目前仍没有足够的研究可供结论。原因假设关于二叠纪-三叠纪灭绝事件的发生过程，已有多种假设，包含剧烈与缓慢的过程；白垩纪-第三纪灭绝事件的发生过程，也有类似的假设。剧烈过程理论的成因，包含大型或多颗陨石造成的撞击事件、连续性火山爆发、或是海床急骤释放出大量甲烷水合物。缓慢过程理论的成因，包含海平面改变、缺氧、以及逐渐增加的乾旱气候。撞击事件位于南极洲的威尔克斯地陨石坑，直径达500公里，形成时间在5亿年内，规模与时代使它成为本次灭绝事件的可疑成因，但证据不够明确。?白垩纪-第三纪灭绝事件由撞击事件造成的证据，促使科学家们推论其他灭绝事件由撞击事件造的的可能性，尤其是二叠纪-三叠纪灭绝事件。因此，科学家们尽力寻找那个时代的大型陨石坑与撞击证据。已在部分二叠纪/三叠纪交界的地层，发现撞击事件的证据，例如：在澳洲与南极洲发现罕见的冲击石英、富勒烯包覆的外太空惰性气体、南极洲发现的玻璃陨石，以及地层中常见铁、镍、硅微粒。但是，上述证据的真实性多受到怀疑。在南极洲石墨峰（Graphite Peak）发现的冲击石英，经过光学显微镜与穿透式电子显微镜重新检验后，发现其中的结构并非由撞击产生，而是形变与地壳活动（例如火山）造成的。已经发现数个可能与二叠纪末灭绝事件有关的陨石坑，包含：澳洲西北外海的贝德奥高地?、南极洲东部的威尔克斯地陨石坑，巴西中部阿拉瓜伊尼亚陨石坑（Araguainha crater）的撞击结构。但没有可信服的证据，可证明这前两个地形是由撞击产生。以威尔克斯地陨石坑?为例，这个位在冰原下的凹地，年代无法确定，可能晚于二叠纪末灭绝事件才形成。其中最争议的陨石坑，是由地质学家Michael Stanton在2002年提出的，他主张墨西哥湾是形成于二叠纪末期的一次撞击事件，而该撞击事件也造成了二叠纪-三叠纪灭绝事件。如果二叠纪末灭绝事件的主因是由于撞击，很有可能陨石坑已经消失于地表。地球表面有70%是海洋，所以陨石或彗星撞击海洋的机率，是撞击陆地的两倍以上。但是，地球的海洋地壳会因聚合与隐没作用而消失于地表，所以目前无法找到距今2亿年以上的海洋地壳。如果当时有非常大型的撞击事件，撞击会使该处地壳破裂、变薄，造成大量的熔岩。撞击理论最受到关注的原因是，它可与其他灭绝现象产生因果连结，例如西伯利亚暗色岩火山爆发，可能由大型撞击产生，甚至是大型撞击的对跖点。即使撞击发生于海洋，陨石坑因为隐没带而消失于地表，应会留下其他证据。如同白垩纪-第三纪灭绝事件，如果有撞击事件发生，会产生大量撞击抛出物，相同时代的许多地层会发现大量亲铁元素，例如铱。若灭绝事件由陨石撞击引发，可以解释在灭绝后，生物没有快速的适应演化。火山爆发接近二叠纪/三叠纪交界时的全球地图。西伯利亚暗色岩火山爆发位于北方浅海的东岸。峨嵋山暗色岩火山爆发时间较早，位置在东方大型独立岛屿。西伯利亚暗色岩的熔岩範围在二叠纪的最后一期，发生两个大规模火山爆发：西伯利亚暗色岩、峨嵋山暗色岩。峨嵋山暗色岩位于现今中国四川省，规模较小，形成时间是瓜达鹿白阶末期，形成时的位置接近赤道。西伯利亚暗色岩火山爆发是地质史上已知最大规模的火山爆发之一，熔岩面积超过200万平方公里。西伯利亚暗色岩火山爆发原本被认为持续约数百万年，但近年的研究认为西伯利亚暗色岩形成于2亿5120万年前（误差值为30万年），接近二叠纪末期。峨嵋山暗色岩与西伯利亚暗色岩火山爆发，可能製造大量灰尘与酸性微粒，遮蔽照射到地表的阳光，妨碍陆地与海洋透光带的生物进行光合作用，进而遭成食物链的崩溃。大气层中的酸性微粒，最后形成酸雨降落到地表。酸雨对陆地植物、可製造碳酸钙硬壳的软体动物与浮游生物造成伤害。火山爆发也释放大量二氧化碳，形成全球暖化。大气层中的灰尘与酸性物质降落到地表之后，过量的二氧化碳持续形成温室效应。与其他火山相比，西伯利亚暗色岩更为危险。洪流玄武岩会产生大量的流动性熔岩，只会喷发少量的蒸气、碎屑进入大气层。但是，西伯利亚暗色岩火山爆发的喷出物质，似乎有20%是火山碎屑，这些火山灰与火山砾进入大气层后，会造成短时期的气候寒冷。带有玄武岩的熔岩侵入碳酸盐岩、或带有大型煤层的地区，会产生大量的二氧化碳，会在大气层的灰尘降落到地表后，造成全球暖化。这些火山爆发事件的规模是否足以造成二叠纪末灭绝事件，仍有争议。峨嵋山暗色岩接近赤道区，火山爆发所製造的灰尘与酸性物质，会对全世界造成影响。西伯利亚暗色岩的规模较大，但位置在北极区内，或在北极区附近。如果西伯利亚暗色岩火山爆发的持续时间在20万年内，会使大气层中的二氧化碳达到正常程度的两倍。近年的气候模型显示，大气层中的二氧化碳含量加倍，会使全球气候上升1.5°C到4.5°C，这会造成严重的影响，但没有到二叠纪-三叠纪灭绝事件的严重程度。在2005年，日本NHK与加拿大国家电影委员会（NFB）製作的《地球大进化》（