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生物五次大灭绝(简述)
地球演化史中,生物一直处于兴起和灭亡的状态,但大部分是缓慢变化的。比较突然和急速的发生了五次大灭绝及许多次小的灭绝事件,其中五次大灭绝具有划时代的重大意义,影响着地球生物演化的进程。生物大灭绝标志生物无论在生态系统中的地位如何,都逃不过劫难,而且还经常是很多不同的生物类群一起灭绝,却总有其它一些类群幸免于难,还有一些类群从此诞生或开始繁盛。集群灭绝对动物的影响最大,而陆生植物的集群灭绝不像动物那样显著。
五次生物大灭绝事件分别是:
第一次为奥陶纪末期大灭绝。发生在距今4.4亿年前的奥陶纪末,是地球史上第一次物种灭绝事件,约85%的物种灭亡。
奥陶纪气候温和,浅海广布,世界许多地方(包括中国大部分地方)都被浅海海水掩盖。海生生物空前发展,生活着大量的各门类无脊椎动物。除寒武纪开始繁盛的类群以外,其他一些类群还得到进一步的发展,其中包括笔石、珊瑚、腕足、海百合、苔藓虫和软体动物等。
但是,在奥陶纪末期发生了生物灭绝事件,古生物学家认为,这次物种灭绝是由全球气候变冷造成的。大约在4.4亿年前,撒哈拉所在的陆地曾经位于南极,当陆地汇集在极点附近时,容易造成厚的积冰——奥陶纪正是如此。大片的冰川使洋流和大气环流变冷,整个地球的温度下降,冰川锁住水,海平面降低,原先丰富的沿海生态系统被破坏,导致85%的物种灭绝。
第二次为泥盆纪末期大灭绝。发生在3.65亿年前的泥盆纪晚期,使海洋生物遭受了灭顶之灾。
泥盆纪是脊椎动物飞越发展的时期,鱼类相当繁盛,各种类别的鱼都有出现,故泥盆纪被称为“鱼类的时代”。最重要的是从总鳍类演化而来的两栖类、爬行类的祖先四足类(四足脊椎动物)出现。
泥盆纪时期是温暖的,到了泥盆纪晚期,地球气候变冷以及海洋退却,浅水中含氧量下降,海洋生物遭到重创,70%物种消失,海洋中无脊椎动物损失惨重。
第三次为二叠纪末期大灭绝。是最大的一次,发生在2.5亿年前的二叠纪末,导致超过96%的地球生物灭绝。
二叠纪末期,发生了有史以来最严重的大灭绝事件,估计地球上有96%的物种灭绝,其中90%的海洋生物和70%的陆地脊椎动物灭绝。三叶虫、海蝎以及重要珊瑚类群全部消失。陆栖的单弓类群动物和许多爬行类群也灭绝了。这次大灭绝使得占领海洋近3亿年的主要生物从此衰败并消失,让位于新生物种类,生态系统也获得了一次最彻底的更新,为恐龙类等爬行类动物的进化铺平了道路。
科学家分析认为:水中含氧量下降、水温上升、海洋酸化是海洋生物灭绝的罪魁祸首。还有气候突变、沙漠范围扩大、火山爆发等一系列原因造成。
第四次为三叠纪末期大灭绝。发生在2亿年前的三叠纪晚期,使爬行类动物遭遇重创。估计有76%的物种灭绝,其中主要是海洋生物灭绝。
三叠纪是中生代的第一纪,爬行动物和裸子植物崛起,陆地面积扩大,地台区产生了一些内陆盆地。新的古地理条件导致沉积相及生物界的变化。从三叠纪起,陆相沉积在世界各地,尤其在中国及亚洲其它地区都有大量分布。
公元前2.0亿年的三叠纪末期,发生了约76%的物种大灭绝,其中主要是海洋生物灭绝,牙形石灭绝,除鱼龙外所有的海生爬行动物消失。腕足动物、腹足动物和贝壳等无脊椎动物受到巨大冲击。在海洋中,22%的属,大约一半的种消失。
近年来,科学家认为,在中生代早期,由于盘古泛大陆的解体,引发强烈的火山活动,致使大气二氧化碳浓度升高,从而导致生物大灭绝。
第五次为白垩纪大灭绝或恐龙大灭绝。发生在6500万年前的白垩纪末期,使三叠纪晚期以来长期统治地球的恐龙整体灭绝。同时,约75%—80%的物种灭绝。
白垩纪末期生物大灭绝事件,使统治长达一亿六千万年之久的恐龙时代在此终结,海洋中的菊石类也一同消失。并为哺乳动物及人类的最后登场提供了契机。这次灾难来自于小行星或彗星撞击地球和火山喷发,使大量的气体和灰尘进入大气层,以至于阳光不能穿透,全球温度急剧下降,黑云遮蔽地球长达几十万年至几百万年之久,海洋中的藻类和成片的森林逐渐死亡,大批的动物因饥饿而死,其中就包括陆地的霸主恐龙。
显生宙以来发生的五次大灭绝,给生物界带来了惨重灾难。而这五次生物大灭绝事件,无一例外都有火山喷发的因素。尤其是二叠纪末大灭绝,西伯利亚地区曾经发生史上最大规模的地幔柱事件,持续了大约100万年,释放出超过300万立方千米的地幔物质,冷却的玄武岩洪流覆盖面积超过700万平方公里。
由此可见,火山爆发对环境造成的压力最终导致地球生态系统的崩溃与毁灭。而小行星撞击可能是灭绝事件中的最后一击。
然而,整个生命史表明,生物大灭绝事件并非全是祸,旧物种灭绝为新物种的出现提供机遇,腾出了生存空间,孕育着新的生命大辐射。
20多亿年前,原核生命的大灭绝迎来了真核生命的诞生和发展;二叠纪末大灭绝彻底颠覆了古生代生态系统,却揭开了爬行动物海陆空全盛演化的帷幕;白垩纪末恐龙的灭绝,使得哺乳动物走出困境,成为新生代的王者。因此,生物大灭绝是生物演化的一种重要而特殊的推动力。
研究发现,造成生物大灭绝的火山岩浆活动,对矿产资源的形成起到了关键性作用。生物大灭绝,催生页岩油气、煤炭、石油和天然气等资源。
由于火山岩浆活动和海底岩浆喷发总是导致海水温度的显著升高,释放的大量二氧化碳气体使海洋酸化,致使有毒硫化氢气体泛起,最终导致海洋生物大规模灭绝,继而影响陆生生物的灭绝。而当生物灭绝事件发生后,海洋或湖泊中的藻类却获得惊人的繁衍,其生物量巨大,经埋藏后即可形成富含有机质的黑色页岩,在这种还原环境中,不仅形成油气,还形成金属矿产。
还有,据生物学家估计,地球已经开始了第六次生物大灭绝。自人类工业革命后,只注意到具体生物源的实用价值,对其肆意地加以开发,使地球生命维持系统遭到了人类无情的蚕食,大大加快了物种灭绝的速度。
1600年以来,有记录的高等动物和植物已灭绝724种,而绝大多数物种在人类不知道以前就已经灭绝。经粗略测算,400年间生物生活的环境面积缩小了90%,物种减少了一半,其中由于热带雨林被砍伐对物种损失的影响更为突出,估计从1990—2020年由于砍伐热带森林引起的物种灭绝将使世界上的物种减少5%—15%,即每天减少50—150种。在二十世纪的100年中,全世界共灭绝哺乳动物23种,大约每4年灭绝一个种,这个速度较正常化石记录高13—135倍。
最新研究显示,在过去的35年里蝴蝶、甲壳虫以及蜘蛛等无脊椎动物的数量已经减少了45%。
生物多样性受到有史以来最为严重的威胁。全世界的两栖动物物种有超过1/3面临灭绝威胁,据哈佛大学进化生物学家兼自然资源保护论者E·O·威尔逊估计,每年有2.7万种物种从地球上消失。
所以,许多人认为,我们正在一次大规模灭绝的序幕之中,而这将最终导致地球上数以百万计的动植物物种——包括我们人类自己的消亡,当然,这一过程是漫长的,如果人类觉醒,采取有效措施保护生物多样性,可以减缓这一过程。
参考文献:互联网、生物教科书
2023.05.24
生物灭绝 (图片来自网络)
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