超级火山导致了2亿年前的生命灭绝,不久之后,恐龙似乎开始了争霸之旅。
超级火山在2亿年前造成了一次大灭绝。
据中国地震台网速报,2亿年前,一场大灭绝让地球一半以上的生命消失。结合之前的地质研究,研究人员大致还原了2亿年前的灭绝场景:当时陆地上的一座“超级火山”持续喷发了近60万年,形成了横跨北美和盘古大陆的大规模岩浆沉积。火山向大气中释放了大量的二氧化碳和甲烷气体,使得二氧化碳的浓度大约是现在的10倍。不断增加的温室气体导致气候变暖、海洋缺氧和海水酸化,并导致大陆风化加剧。这个过程持续了大约200万年。大量生物无法适应剧烈的环境变化,最终从地球上消失。
“然而,这种灭绝也为其他生物提供了发展空间。不久之后,恐龙出现了,开始了它们长达6543.8亿多年的称霸之旅。”论文第一作者、中国地质大学研究员沈骏说。
恐龙为什么会灭绝?
大多数科学家推测,这一灭绝事件是由一个或多个原因引起的,如小行星或彗星引起的撞击事件,或长时间的火山爆发。希克苏鲁伯陨石坑和德干暗色岩等陨石坑的火山喷发靠近白垩纪-古近纪界线,被认为是最有可能导致此次灭绝事件的主要原因。撞击事件或火山爆发将大量灰尘送入大气层,阻挡了阳光,减少了植物的光合作用,从而影响了世界各地的生态系统。然而,少数科学家认为,这一灭绝事件发生缓慢,灭绝的原因是逐渐变化的海平面和气候。
2004年,J. David Archibald和David E. Fastovsky试图提出一个结合多种原因的灭绝理论,包括火山爆发、回归和撞击事件。恐龙是当时最大的脊椎动物。他们首先受到环境变化的影响,他们的多样性开始下降。火山爆发喷出的悬浮颗粒使全球气候逐渐变冷变干。最后,撞击事件导致依赖光合作用的食物链崩溃,冲击了已经衰退的陆地食物链和海洋食物链。多因论和单因论的区别在于,单因很难实现大规模的灭绝事件,也很难解释灭绝的模式。
消光模式
虽然白垩纪-古近纪灭绝事件导致了许多物种的灭绝,但不同的进化分支或每个进化分支内表现出明显不同的灭绝程度。因为大气中的颗粒阻挡了阳光,减少了到达地表的太阳能,依赖光合作用的生物衰退或灭绝。白垩纪晚期,食物链的底层由依赖光合作用的生物组成,比如浮游植物和陆地植物,就像现在这样。有证据表明,由于食草动物所依赖的植物的减少,它们的数量减少了;同样,顶级掠食者(如霸王龙)也相继受到影响。
球菌石、软体动物(包括菊石、厚壳蛤、水生蜗牛和贻贝),以及以上述硬壳动物为食的动物,都在这次灭绝事件中灭亡,或者遭受了严重的打击。例如,苍龙被认为以菊石为食,这一群海洋爬行动物在白垩纪-古近纪灭绝事件中灭绝。
杂食、食虫、食腐动物在这次灭绝事件中幸存下来,可能是因为它们的饮食习惯发生了很大变化。白垩纪末期似乎没有完全食草或食肉的哺乳动物。哺乳动物和鸟类以昆虫、蚯蚓、蜗牛和其他动物为食,在K-Pg事件中幸存下来,而这些动物以死去的植物和动物为食。科学家们假设这些生物生活在生物的有机碎片上,因此它们能够在这次植物群崩溃的灭绝事件中存活下来。
在河流生物群落中,只有少数动物灭绝;因为河流生物群落主要依靠从陆地上冲下来的生物有机碎片生存,而较少直接依靠活着的植物生存。海洋也有类似的情况,但更复杂。生活在浮游区的动物受到的影响远远大于生活在海底的动物。生活在浮游生物区的动物几乎以活的浮游植物为食,而生活在海底的动物则以生物有机碎屑为食,或者可以转化为以生物有机碎屑为食。
在这次灭绝事件中幸存下来的生物中,最大的陆地动物是鳄鱼和恐龙,它们是半水生动物,可以以生物残骸为食。现代的鳄鱼可以吃腐肉为生,可以几个月不吃东西;幼鳄体型小,生长缓慢。在最初几年,它们以无脊椎动物和死去的生物为食。这些特征可能是鳄鱼在白垩纪末的灭绝事件中存活下来的关键。
灭绝事件后,产生了许多空缺的生态位,生态系统需要很长时间才能恢复原来的多样性。