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古生代最后一個紀（第6個紀），約開始于2.9億年前,結束于2.5億年前。在這一期間形成的地層稱二疊系。1841年英國地質學家在烏拉爾山脈西坡發(fā)現(xiàn)一套發(fā)育完整，含有化石較多的地層，可以作為二疊紀標準剖面，并依出露地點卡瑪河上游的彼爾姆地區(qū)命名為Permian系。英文Permian即源于俄文的音譯，中譯二疊系是根據(jù)二分性明顯的德國地方性名稱Dyas的意譯而來。德國二疊紀地層可明顯地分為兩部分，下部為紅色砂巖，稱赤底統(tǒng)（陸相），上部為鎂質灰?guī)r，稱鎂灰?guī)r統(tǒng)（海相）。 二疊紀是生物界的重要演化時期。海生無脊椎動物中主要門類仍是筳類、珊瑚、腕足類和菊石，但組成成分發(fā)生了重要變化。節(jié)肢動物的三葉蟲只剩下少數(shù)代表，腹足類和雙殼類有了新的發(fā)展。二疊紀末，四射珊瑚、橫板珊瑚、筳類、三葉蟲全都絕滅；腕足類大大減少，僅存少數(shù)類別。 脊椎動物在二疊紀發(fā)展到了一個新階段。魚類中的軟骨魚類有了新的發(fā)展。軟骨魚類中出現(xiàn)了許多新類型，軟骨硬鱗魚類迅速發(fā)展。兩棲類進一步繁盛。爬行動物中的杯龍類在二疊紀有了新發(fā)展；中龍類游泳于河流或湖泊中，以巴西和南非的中龍為代表；盤龍類見于石炭紀晚期和二疊紀早期；獸孔類則是二疊紀中、晚期和三疊紀的似哺乳爬行動物，世界各地皆有發(fā)現(xiàn)。
二疊紀的英文為Permian，源自俄羅斯的彼爾姆州，其它語言的名稱大同小異。中文為何譯為二疊紀有一說是在德國的同年代地層上半層是白云質石灰?guī)r，下半層是紅色巖石之故。 二疊紀地球上所有的陸地組成一個大陸：盤古大陸。當時海面比較低。 二疊紀時在海洋中造礁生物非常活躍。在陸地上裸蕨植物開始衰退，真蕨和種子蕨非常繁茂。在這個時期第一批裸子植物出現(xiàn)。二疊紀時期陸地上的主要動物是兩棲動物，但爬行動物開始發(fā)展。昆蟲的體型也變大了。 三葉蟲絕跡。 二疊紀末發(fā)生了二疊紀-三疊紀滅絕事件，90%至95%的海洋生物滅絕，其詳細原因尚不明確。 生物 二疊紀的生物，內容豐富，不論是動物或植物都顯示出與有一定的演化連續(xù)性。 二疊紀早期的植物群與晚石炭世相似，以真蕨和種子蕨為主。晚期植物群有較大變化，鱗木類、蘆木類、種子蕨、柯達樹等趨于衰微或瀕于絕滅，代之以較進化或耐旱的裸子植物，松柏類數(shù)目大為增加，蘇鐵類開始發(fā)展。這一變化在北方大陸反映較明顯，一般被認為這里的中植代始于二疊紀晚期。 在地理分異上，歐亞大陸和北美為北方植物群，下分安加拉、歐美和華夏3個植物亞群;而南大陸及印度半島為舌羊齒植物群。 無脊椎動物方面腕足類繼續(xù)繁盛，其中長身貝類占優(yōu)勢。軟體動物亦為重要組成部分，其中菊石類具有明顯生態(tài)分異，在相對局限的華南與外高加索等陸棚地區(qū)有大的演化輻射，出現(xiàn)不少地方性類型。類、四射珊瑚在早期繁盛，至晚期逐漸衰減而至絕滅。牙形刺與末期相似，是發(fā)展緩慢的階段。苔蘚蟲類處于衰退期。介形類的速足目漸趨繁盛。三葉蟲趨于滅絕。昆蟲開始迅速發(fā)展，種類增多, 所以這個時代也被稱為昆蟲時代。 脊椎動物方面脊椎動物的重要代表為兩棲動物的迷齒類和爬行動物。爬行動物雖然發(fā)生在石炭紀，但其首次大量繁盛是發(fā)生在二疊紀。爬行動物的杯龍目、盤龍目和獸孔目3個主要分類在二疊紀時均有存在。它們作為現(xiàn)代爬行類、鳥類和哺乳動物的先祖（或其近親），相當活躍地生活于南美和前蘇聯(lián)歐洲部分等內陸地區(qū)。 植物界歐亞古陸北方植物群大區(qū)明顯地分為安加拉、歐美和華夏3個亞區(qū),南方岡瓦納大陸的舌羊齒植物群區(qū)則和北方大區(qū)相對應。歐美區(qū)和華夏區(qū)植物群為熱帶-亞熱帶產(chǎn)物,安加拉和岡瓦納區(qū)植物群屬溫帶和溫帶偏涼環(huán)境。動物界的腕足類、珊瑚類和類等也有反映暖水和非暖水的地理分區(qū)現(xiàn)象，但其分布的邊界和氣候條件與植物界并不完全一致。這種氣候分帶和生物地理分區(qū)現(xiàn)象，是影響生物演變和發(fā)展的主要因素之一。 大滅絕 二疊紀末發(fā)生了有史以來最嚴重的大滅絕事件，估計地球上有96%的物種滅絕，其中95%的海洋生物和75%的陸地脊椎動物滅絕。三葉蟲、海蝎以及重要珊瑚類群全部消失。陸棲的單弓類群動物和許多爬行類群也滅絕了。這次大滅絕使得占領海洋近3億年的主要生物從此衰敗并消失，讓位于新生物種類，生態(tài)系統(tǒng)也獲得了一次最徹底的更新，為恐龍類等爬行類動物的進化鋪平了道路?？茖W界普遍認為，這一大滅絕是地球歷史從古生代向中生代轉折的里程碑。其他各次大滅絕所引起的海洋生物種類的下降幅度都不及其1/6，也沒有使生物演化進程產(chǎn)生如此重大的轉折。 科學家認為，在二疊紀曾經(jīng)發(fā)生海平面下降和大陸漂移，這造成了最嚴重的物種大滅絕。那時，所有的大陸聚集成了一個聯(lián)合的古陸，富饒的海岸線急劇減少，大陸架也縮小了，生態(tài)系統(tǒng)受到了嚴重的破壞,很多物種的滅絕是因為失去了生存空間。更嚴重的是，當淺層的大陸架暴露出來后，原先埋藏在海底的有機質被氧化，這個過程消耗了氧氣，釋放了二氧化碳。大氣中氧的含量有可能減少了這對生活在陸地上的動物非常不利。隨著氣溫升高，海平面上升，又使許多陸地生物遭到滅頂之災，海洋里也成了缺氧地帶。地層中大量沉積的富含有機質的頁巖是這場災難的證明。 這次大滅絕是由氣候突變、沙漠范圍擴大、火山爆發(fā)等一系列原因造成。 隕石撞擊游學科學家認為，隕石或小行星撞擊地球導致了二疊紀末期的生物大滅絕。如果這種撞擊達到一定程度，便會在全球產(chǎn)生一股毀滅性的沖擊波，引起氣候的改變和生物的死亡。搜集到的一些證據(jù)引起了人們對這種觀點的重視。但大多數(shù)生物科學家認為這場滅絕是由地球上的自然變化引起的。 氣候的改變有些科學家認為，氣候的變化是形成這場大災難的主要原因。因為二疊紀末期形成的巖石顯示，當時某些地區(qū)氣候變冷，在地球兩極形成了冰蓋。這些巨大的白色冰蓋將陽光發(fā)射回太空，會進一步降低全球氣溫，使陸上和海上的生物很難適應。如果再加上海平面下降和火山爆發(fā)，這就會成為滅頂之災。 大氣成分的改變有些生物學家認為，生活方式比較活躍積極的動物，如似哺乳類的單弓類動物需要比別的動物更多的氧氣，他們可能是因為大氣成分的改變而滅絕的。因為二疊紀末期氣溫的降低會導致海平面的下降。海床的遼闊煤層區(qū)就會暴露在外面，釋放出大量二氧化碳到大氣中，大氣中的氧氣含量就會相對減少；同時火山爆發(fā)引燃了海底的可燃冰，釋放甲烷導致發(fā)生溫室效應；因氧氣減少所以紫細菌活動更加頻繁，其釋放的毒氣殺死了大半的生物。 火山活動火山爆發(fā)回噴出大量氣體和火山塵埃進入大氣層?；鹕交疑綀F不僅會使動物窒息而死，也有可能遮蔽太陽，使全球氣溫降低。所以，火山活動也可能是二疊紀末期滅絕事件的原因之一。西伯利亞就曾經(jīng)發(fā)現(xiàn)當時火山猛烈爆發(fā)所噴出的物質。 沙漠的肆虐二疊紀的陸塊碰撞接壤而形成了龐大的盤古大陸。來自海上的雨水和霧氣再也無法探入內陸地區(qū)。于是二疊紀的某些區(qū)域就越來越干燥火熱，致使沙漠范圍越來越廣，無法適應干旱環(huán)境的動物就滅絕了。 滅絕事件具體過程2.51億年前，是古生代的最后時期——二疊紀晚期。此時的地球與現(xiàn)在的有很大不同：所有陸地連在一起，形成一塊超級大陸：盤古大陸（泛大陸）。盤古大陸的生境比今天要簡單得多：60%的土地都由茂密針葉林覆蓋，其余的部分由貧瘠的沙漠構成。這些針葉林如同現(xiàn)今的熱帶雨林一樣，物種構成非常豐富。 那時，爬行動物尚未成為地球霸主，恐龍也未出現(xiàn)，真正的霸主是哺乳動物的祖先：似哺乳爬行動物（合弓綱）。與大多數(shù)哺乳動物一樣，這些動物是胎生的，一些物種長有毛發(fā)和胡須。而且它們是首批恒溫動物（溫血動物），也就是說，它們的體溫是恒定的，不會隨著周圍溫度變化。 陸地上的頂級捕食者要屬麗齒獸。麗齒獸身長約3.5米，體重約300千克。麗齒獸是目前發(fā)現(xiàn)的第一種長出犬齒的動物，它的犬齒長達9厘米，鋒利異常，且?guī)в袖忼X，奔跑時速達到100千米。而且它們的腦容量很大，成群活動。 陸地上也生活著許多大型植食性動物，如麝足獸、始巨鱷、二齒獸、水龍獸、前缺齒獸，這些動物都屬于類哺乳爬行動物。龜類的祖先-——斯龍（西伯利亞杯龍）在當時也很常見。它們體態(tài)都很笨重，經(jīng)常被麗齒獸捕食。 森林中的動物們悠閑自在地生活著，誰都沒有意識到，地球有史以來最嚴重的自然災難快要發(fā)生了。 這次災難的罪魁禍首是融化的玄武巖：在此之前的數(shù)十萬年，地幔中的巖漿活動異常劇烈，這導致地幔的剩余空間產(chǎn)生了巨大的壓力。地幔就像一個巨大的壓力鍋，處于爆炸的邊緣。 2.511億年前，現(xiàn)今的西伯利亞，叢林中的二齒獸和水龍獸正在覓食。它們聞到了一股奇怪的氣味，這其實是硫磺氣體的味道。如果人類在這里，一定知道災難即將發(fā)生。好奇心驅使它們暫停覓食，留在了原地。突然，整座森林劇烈的搖晃起來，緊接著，隨一聲巨響，地幔中不可計數(shù)的硫磺氣體在巨大的壓力下，將地殼炸開了一個直徑達50千米，直通地幔的大口。20000立方千米的碎巖石被爆炸產(chǎn)生的氣浪卷到了數(shù)萬米的高空，隨后又散落到方圓數(shù)千千米的地區(qū)，這如同小行星撞擊地球一樣，威力極大。可這，僅僅是災難的開始。在地殼被炸開后約一個時辰，一萬億立方千米的融化玄武巖，從這個大口中噴涌而出。數(shù)十條長度超過1000千米，寬數(shù)百米的裂縫，出現(xiàn)在了西伯利亞的地面上，也開始噴發(fā)巖漿。在這范圍內的任何生物，自然任何沒有生存的可能。 巖漿持續(xù)噴發(fā)了數(shù)萬年，覆蓋了相當于歐亞大陸面積的所有地區(qū)。巖漿燒毀了大片森林，破壞了食物鏈的基礎。在全球范圍內，從植食性動物到頂級掠食者都在饑餓中艱苦地掙扎，大批動物因此滅絕。 火山噴發(fā)，同時還噴出了大量的有毒氣體。大量的二氧化碳與二氧化硫擴散到了大氣中，遮天蔽日。火山噴發(fā)出的熱氣無法擴散，導致全球氣溫劇烈升高。全球平均溫度，從災難發(fā)生前的16攝氏度，在數(shù)百年間迅速升高至40攝氏度。這摧毀了剩余的大部分植物，使得饑荒更加嚴重。由于有毒氣體與植物消失等因素，大氣中的含氧量也迅速下降，動物們感到呼吸困難，這也摧毀了很多動物。 災難過后數(shù)十年，大氣中的含氧量己經(jīng)下降到10%以下，二氧化硫卻上升至6%，二氧化碳高達10%。高溫將大片海洋蒸發(fā)，因為海水蒸發(fā)，全球的濕度都高達80%以上。水蒸氣與二氧化硫發(fā)生化學反應，形成酸雨。連續(xù)數(shù)萬年的酸雨的泛濫使植物的數(shù)量進一步減少，土壤發(fā)生酸化。 西伯利亞暗色巖地區(qū)儲藏著大量的煤炭，這些煤炭在高溫下產(chǎn)生了一種有毒氣體——甲烷。這加快了全球變暖的速度，使全球平均溫度上升至70攝氏度。 災難來臨五萬年后，二氧化硫與二氧化碳的濃度日益增高，完全遮住了太陽，地球陷入了長達40萬年的漫漫長夜之中。如果從太空中看地球，很可能是褐色的，看起來比火星還要糟糕。正午12點與午夜12點看起來毫無差別，因為一切光源都被遮住。 此時的地球失去了四季變化，因為全球的氣溫都高達70攝氏度，那么洋流也會隨之停止。眾所周知，洋流運動會產(chǎn)生氧氣，而如今，海洋中的含氧量幾乎為零，這毀滅了大多數(shù)海洋生物。同時，70攝氏度的高溫使得大量海水蒸發(fā)，世界平均海水深度可能只有現(xiàn)今的三分之一。 二十萬年過去了，巖漿終于停止了噴發(fā)。凝固的巖漿（玄武巖）積累在地表，厚達600多米。它們幾乎完全覆蓋了地表，西伯利亞地區(qū)的那個直徑50千米的大洞也被凝固的巖漿塞住了。二氧化硫濃度停止了增加，新增的滅絕因素也逐漸減少，但此時，地球上的生命跡象已幾乎消失，地球需要漫長的時間才能恢復生機。 災難發(fā)生五十萬年后，剩余的植物不斷繁衍，它們制造氧氣，使得大氣含氧量逐漸增加，二氧化硫等有毒氣體也逐漸消散。全球氣溫再次降低，使大氣中的水蒸氣形成了大規(guī)模降雨，消失的海洋也再次出現(xiàn)。滅絕事件終于告一段落。 二疊紀末期的西伯利亞暗色巖大滅絕事件，是地球有史以來最嚴重的災難，它滅絕了98%的生物。在這場浩劫中，類哺乳爬行動物（合弓綱）受到重創(chuàng)，二齒獸、麝足獸、始巨鱷、前缺齒獸等植食性動物以及肉食性的蜥代龍、巨蜥龍都永遠的消失了，但是它們的近親水龍獸卻奇跡般的存活了下來。頂級捕食者麗齒獸在災難中演化成體型較小的獸頭獸。所有哺乳動物的直系祖先，三尖叉齒獸——一種小型食蟲性動物也活了下來。這場災難也滅絕了有5億年歷史的古老節(jié)肢動物——大名鼎鼎的三葉蟲。 讓我們來總結一下這場滅絕事件中的災難因素：20000立方千米的碎巖、數(shù)萬億立方千米，覆蓋整個陸地巖漿、二氧化硫、二氧化碳、甲烷等有毒氣體、全球氣溫高達70攝氏度、連下數(shù)萬年的酸雨，40萬年的長夜、極低的含氧量，缺氧的海洋、蒸發(fā)的海水……這些因素疊加在一起，構成了地球發(fā)生過的最嚴重災難——西伯利亞暗色巖滅絕事件。 |
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