【地球演义】第九十五回 浩劫空踪(上)

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  自寒武纪生命大爆发以来,生态系统一直保持稳步发展,尤其是经历了奥陶纪生命大辐射后,生物圈的繁荣已经持续了1亿年。从温暖明亮的陆缘海,到幽深黑暗的大洋深处,都已经充满各种生物。一些先驱已经进入淡水河湖,甚至开始涉足陆地。地球似乎慷慨地向生命敞开怀抱,耐心地等待着这些早期住民把自己建设成一片生机勃勃的乐土。

  谁也不曾料想到死神会在此时突然现身,奥陶纪末期发生了显生宙的第一次大灭绝事件。短时间内,死亡的巨镰横扫海洋,大约85%的物种从地球上永远消失。其规模在显生宙的五次最大灭绝事件中位列第二,地球生命花了上百万年时间才得以修复支离破碎的海洋生态系统。

显生宙海洋生态系统演化示意图。曲线显示海洋生物科数的变化情况,图中的五条黑色粗线对应的低谷标示出五次大灭绝的时间。图片来源见水印。

  关于这次大灭绝事件的原因,科学界提出了许多假说,主要包括:来自宇宙的伽玛射线暴,气候变化导致地球进入冰川期,以及海洋重金属污染等等。

  其中最酷炫的要数伽马射线暴(Gamma-ray bursts,GRBs)说。该理论认为,距离地球6000光年外的一颗系外恒星突然爆发,形成超新星。爆发产生的高能伽玛射线流穿越漫长的天文距离,仅仅扫过地球几秒钟,就对奥陶纪生态系统造成了毁灭性的影响[1]。

恒星爆发产生的各种高能宇宙射线:来自宇宙的壮丽的死亡之箭。图片来源自网络。

  到达地球的伽玛射线流击穿并且电离了大气层,使臭氧损耗殆尽[2]。没有了这层屏障,来自太阳的强紫外线毫无遮阻地灼烧着地球表面,仿佛瞬间回到了大氧化事件前的状态。首当其冲的是海洋表面的浮游生物,它们的细胞结构遭到严重破坏,在短期内大量死亡。食物链基底的崩溃引发了连锁反应,饥荒和死亡迅速弥漫了整个海洋。电离的氮气和氧气化合成各种氮氧化物NOx,和水蒸气接触后,酸雾笼罩着整个地球,酸雨接着落下,又给遭到重创的海洋生态系统补上了狠狠的一刀[2]。

“饥荒和死亡迅速弥漫了整个海洋”。

  和伽玛射线暴说相比,气候变化说更加关注长期的影响。各种证据表明,在奥陶纪末期,地球又一次进入大规模冰川期。这次冰川期的成因可能是伽玛射线暴形成的酸雾阻隔了来自太阳的热量;也可能是冈瓦纳大陆漂移进入南极附近,造成了洋流的紊乱;甚至刚刚出现的陆生植物也可能是帮凶之一[3]。随着大气和海水温度的急剧下降,寒带面积不断扩大,甚至一度逼近赤道附近[4]。水蒸气凝结成冰雪,积存在大陆和浅海,形成广阔的冰盖。雪球地球时的情况又一次重演,冰雪反射了太阳的能量,加剧了冰川的扩大。与之相对的,是全球海平面骤然下降了50到100米,原本生机盎然的温暖岩礁被掀露出海面,转眼成为冰雪如刀的极寒墓场。

冰原的扩张和海平面的下降,摧毁了最富饶的陆缘海生态系统。图片来源见水印。

根据浮游生物化石分布绘制的奥陶纪中期和晚期地球气候变化。可以看到奥陶纪末期寒带面积急剧扩大,甚至逼近赤道。地球平均温度大幅下降。图片来源自[4]。


  海洋温度,氧气和营养的剧烈变化,沉重地打击了奥陶纪的地球生态系统。适应暖水环境的生命被压缩到赤道附近的狭窄水域;而冷水型生物则要忍受环境的污染和食物的极度匮乏。所有的生命都在死亡线上苦苦挣扎。然而,这场灾难还远远没有结束,死神在稍事休息后即将再次登场。

【未完待续】


奥陶纪末大灭绝是地球生物经历过的第二大灭绝事件。以三叶虫为代表的寒武纪演化动物群在这次灾变后一蹶不振,而腕足动物,笔石,板足鲎,角石和无颌鱼类在志留纪早期迅速恢复,海洋生态系统实现了一次更新。

地球名片

灭绝事件:奥陶纪末大灭绝

发生时间:奥陶纪末期赫南特期(约4.45亿年前)

持续时间:50至200万年

灭绝原因:伽马射线爆,大冰川期,火山活动,重金属污染

灭绝规模:85%的物种灭绝

灭绝生物:主要动物类群:三叶虫,笔石,苔藓虫,腕足动物受到重创,约20%科,40%属灭绝

继起生物:无颌鱼类,板状珊瑚,板足鲎,角石类


参考文献:

[1] Digital Ranch Productions纪录片《Animal Armageddon》

[2] A. L. Melott, B. S. Lieberman, C. M. Laird, et el., Did a gamma-ray burst initiate the late Ordovician mass extinction? International Journal of Astrobiology 3(1): 55–61 (2004), DOI: 10.1017/S1473550404001910

[3] Timothy M. Lenton, Michael Crouch, Martin Johnson, et el., First plants cooled the Ordovician. Nature Geoscience (February 2012), DOI: 10.1038/ngeo1390

[4] Thijs R. A. Vandenbroucke, Howard A. Armstrong, Mark Williams, et el., Chapter 24 Late Ordovician zooplankton maps and the climate of the Early Palaeozoic Icehouse. Geological Society, London, Memoirs 2013, v.38; p399-405, doi: 10.1144/M38.24

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评论 (9) 只看楼主

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  • 2017-05-11 08:52 ziggle 只看Ta

    能不能做个翻页链接,翻到上一篇和下一篇呢?破壳的收藏系统一陀屎,收藏的目录帖也不好找。。。

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全部评论

  • 1楼
    2017-05-11 08:25 飞翔的老猫 只看Ta

    清晨一贴,神清气爽

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  • 2楼
    2017-05-11 08:52 ziggle 只看Ta

    能不能做个翻页链接,翻到上一篇和下一篇呢?破壳的收藏系统一陀屎,收藏的目录帖也不好找。。。

    [10] |
  • 3楼
    2017-05-11 09:53 Silence_001 只看Ta
    引用@ziggle 的话:能不能做个翻页链接,翻到上一篇和下一篇呢?破壳的收藏系统一陀屎,收藏的目录帖也不好找。。。

    同感。

    目录帖要下拉好一会儿才能到最新章节,按end吧又要往上拉好一会儿。楼主也可以考虑把目录帖的顺序倒过来,按从新到旧的方式排列@攀缘的井蛙

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  • 4楼
    2017-05-11 10:15 飞翔的老猫 只看Ta
    引用@Silence_001 的话:同感。目录帖要下拉好一会儿才能到最新章节,按end吧又要往上拉好一会儿。楼主也可以考虑把目录帖的顺序倒过来,按从新到旧的方式排列@攀缘的井蛙

    我每天都要从之前的帖子进目录贴,再找最新帖子。。。。麻烦死了,要是有翻页真是最好了

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  • 5楼
    2017-05-11 11:57 鸦巢 只看Ta
    引用@那时那人那事 的话:我每天都要从之前的帖子进目录贴,再找最新帖子。。。。麻烦死了,要是有翻页真是最好了
    引用@Silence_001 的话:同感。目录帖要下拉好一会儿才能到最新章节,按end吧又要往上拉好一会儿。楼主也可以考虑把目录帖的顺序倒过来,按从新到旧的方式排列@攀缘的井蛙

    其实还好,我是直接在浏览器收藏夹收藏了楼主的小组人格主页,直接点到发帖那个标签栏就能看到系统由新到旧的发帖排序。目录帖由旧到新排序的话,一来和系统发帖排序重复,二来也不方便一些新被坑进来的同学从头开始看

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  • 6楼
    2017-05-11 16:33 少爷jim 只看Ta

    这一期略短啊,大灭绝的原因或许能更多的细化一下

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  • 7楼
    2017-05-11 17:49 钛钢具足虫 只看Ta

    早上一边喝豆浆一边追此贴已成为新的规律

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  • 8楼
    2017-05-12 07:48 攀缘的井蛙 只看Ta
    引用@那时那人那事 的话:我每天都要从之前的帖子进目录贴,再找最新帖子。。。。麻烦死了,要是有翻页真是最好了

    嗯,奥陶纪快写完了,从志留纪开始新建个目录帖吧,再把链接补一下。

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  • 9楼
    2017-05-12 08:47 Silence_001 只看Ta
    引用@鸦巢 的话:其实还好,我是直接在浏览器收藏夹收藏了楼主的小组人格主页,直接点到发帖那个标签栏就能看到系统由新到旧的发帖排序。目录帖由旧到新排序的话,一来和系统发帖排序重复,二来也不方便一些新被坑进来的同学从头开始...

    效果很好,学习了,谢谢!

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