地球上的生物,用它們漫長的演化歷史,在幾十億年中重復(fù)不斷地驗證著這個道理......地球上曾經(jīng)存在過的物種,99%以上都已滅絕。那么地球歷史上,究竟發(fā)生過多少次大規(guī)模的生物大滅絕呢?第一次物種大滅絕為奧陶紀-志留紀大滅絕,約發(fā)生于4.45億年前。  在板塊內(nèi)部的地臺區(qū),海水廣布,表現(xiàn)為濱海淺海相碳酸鹽巖的普遍發(fā)育,在板塊邊緣的活動地槽區(qū),為較深水環(huán)境,形成厚度很大的淺海、深海碎屑沉積和火山噴發(fā)沉積。在奧陶紀廣闊的海洋中,海生無脊椎動物空前繁榮,生活著大量的各門類無脊椎動物。除寒武紀開始繁盛的類群以外,其他一些類群還得到進一步的發(fā)展,其中包括筆石、珊瑚、腕足、海百合、苔蘚蟲和軟體動物等。 然而隨著奧陶紀的結(jié)束,已知的第一次大滅絕降臨。依據(jù)滅種的生物分類的屬的數(shù)量,這次生物大滅絕被評為五次大滅絕事件的第二位。 古生物學(xué)家認為這次物種滅絕是由全球氣候變冷造成的。在大約4.4億年前,撒哈拉所在的陸地曾經(jīng)位于南極,當陸地匯集在極點附近時,容易造成厚厚的積冰——奧陶紀正是這種情形。大片的冰川使洋流和大氣環(huán)流變冷,整個地球的溫度下降, 冰川鎖住了水,海平面也降低了,原先豐富的沿海生物圈因此被破壞。 除此之外,奧陶紀末期還發(fā)生了多次大規(guī)?;鹕奖l(fā),可能也導(dǎo)致了全球變冷,并殺死了大量生物,最終導(dǎo)致了85%的物種滅絕。 還有另一種更受垂青的說法是,距離地球6000光年的一顆衰老恒星發(fā)生爆炸,釋放出伽馬射線。伽馬射線在穿越了宇宙后,擊中了地球。 伽馬射線摧毀了30%的臭氧層,導(dǎo)致紫外線長驅(qū)直入,浮游生物因此大量死亡,食物鏈的基礎(chǔ)被摧毀,產(chǎn)生饑荒。同時被伽馬射線打亂的空氣分子重新組合成帶有毒性的氣體,這些氣體遮擋了陽光中的熱量,使地球沒有了任何生機。第二次生物大滅絕又稱泥盆紀大滅絕,約發(fā)生在3.72億年前。 
泥盆紀晚期的森林復(fù)原圖
泥盆紀古地理面貌較早古生代有了巨大的改變。表現(xiàn)為陸地面積擴大,陸相地層的發(fā)育,生物界的面貌也發(fā)生了巨大的變革。 泥盆紀是脊椎動物飛越發(fā)展的時期,魚類相當繁盛,故泥盆紀被稱為“魚類的時代”。最重要的是從總鰭類演化而來的,兩棲類、爬行類的祖先四足類(四足脊椎動物)出現(xiàn)。 
(蘇格蘭懷特德河河岸含有相關(guān)四足類動物化石) 對古氣候的研究顯示泥盆紀時期是溫暖的?;涗浾f明當時遠至北極地區(qū)都處于溫帶氣候。 而地球生物史上,五次主要的大規(guī)模物種滅絕事件之中的第四大物種滅絕事件,就發(fā)生于泥盆紀晚期。 
本次滅絕事件又可被細分為許多個別的小事件,而其中發(fā)生在3.74億年前的凱爾瓦塞事件是本次滅絕事件中最嚴重的,并標志著泥盆紀最后一個時期法門階動物群階的開始,亦即弗拉斯階 - 法門階的邊界 。 另外第二大的罕根堡事件則終結(jié)了泥盆紀時期??傮w而言,約19%的科和50%的屬在泥盆紀后期滅絕事件中消失。 
(圖為地質(zhì)年代各期的海洋生物滅絕強度,泥盆紀后期滅絕事件(圖中'Late D')有數(shù)次滅絕高峰期) 泥盆紀晚期生物大滅絕的原因比較復(fù)雜, 科學(xué)家們至今尚未達成共識。關(guān)于本次滅絕事件的可能原因,主要理論包含由全球寒化、海底火山噴發(fā)所導(dǎo)致的海平面變化和海洋缺氧事件等。第三次生物大滅絕為二疊紀-三疊紀大滅絕,約發(fā)生在2.52億年前。 二疊紀的地殼運動比較活躍,古板塊間的相對運動加劇,世界范圍內(nèi)的許多地槽封閉并陸續(xù)地形成褶皺山系,古板塊間逐漸拼接形成聯(lián)合古大陸。陸地面積的進一步擴大,海洋范圍縮小,自然地理環(huán)境的變化,促進了生物界的重要演化,預(yù)示著生物發(fā)展史上一個新時期的到來。 (在二疊紀末滅絕事件后,濾食性固著動物(例如上圖海百合)的數(shù)量大幅減少)在二疊紀末期,發(fā)生了有史以來最嚴重的大滅絕事件,估計地球上有96%的海洋生物和70%的陸地脊椎動物滅絕。
三葉蟲化石 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(lǐng)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。 (在二疊紀-三疊紀滅絕事件中存活下來的水龍獸的骨架模型,巴黎自然歷史博物館) 科學(xué)家們認為,這次滅絕是由于全球性環(huán)境突變造成的。他們提出了滅絕事件的幾種機制,包括災(zāi)難式和漸進式過程。災(zāi)難式包含一個或多個大型流星撞擊事件、大規(guī)模火山活動等。而漸進式包括海平面變化、缺氧增加和干旱增加以及受氣候變化驅(qū)動的海洋環(huán)流變化等。第四次生物大滅絕為三疊紀-侏羅紀大滅絕,約發(fā)生在2億年前。 從三疊紀起,陸相沉積在世界各地,尤其在中國及亞洲其它地區(qū)都有大量分布。古氣候方面,三疊紀初期繼承了二疊紀末期干旱的特點;到中、晚期之后,氣候向濕熱過渡,由此出現(xiàn)了紅色巖層含煤沉積、旱生性植物向濕熱性植物發(fā)展的現(xiàn)象。 (上圖為四足類各科在這次滅絕事件的存活情形。左為爬行動物與兩棲動物,右為恐龍,上為侏羅紀,下為三疊紀)三疊紀-侏羅紀大滅絕事件標志著三疊紀與侏羅紀的分界線。這次物種大滅絕幫地球改變了它的面貌,海洋生態(tài)系統(tǒng)中約52%的屬和76%的種滅絕,而陸地生態(tài)系統(tǒng)中的兩棲類和部分爬行類也受到沉重打擊。 關(guān)于三疊紀末期的物種滅絕原因,目前認為較有說服力的解釋是火山噴發(fā)?;鹕絿姲l(fā)釋放出大量二氧化碳與二氧化硫等溫室氣體, 造成全球氣溫的迅速上升,同時還可能會酸化海洋, 致使大量海洋及陸地生物的滅絕。 第五次生物大滅絕為白堊紀-古近紀大滅絕,約發(fā)生在6600萬年前。 白堊紀是中生代地球表面受淹沒程度最大的時期,在此期間北半球廣泛沉積了白堊層。白堊層是一種極細而純的粉狀灰?guī)r,是生物成因的海洋沉積,主要由一種叫做顆石藻的鈣質(zhì)超微化石和浮游有孔蟲化石構(gòu)成。 約在6600萬年前的白堊紀末期,地球史上第五次生物大滅絕事件發(fā)生,約75%-80%的物種滅絕。在五次大滅絕中,這次大滅絕事件最為著名,因長達1.6億年之久的恐龍時代在此終結(jié), 海洋中的菊石類也一同消失。 然而,物種滅絕也提供了進化的機會。其最大貢獻在于消滅了地球上處于霸主地位的恐龍及其同類,為哺乳動物及人類的最后登場騰出了空間。 關(guān)于這次滅絕的主要原因,最常見的說法是小行星撞擊地球。支持小行星撞擊說的科學(xué)家們推斷,這次撞擊相當于人類歷史上發(fā)生過最強烈地震的100萬倍,爆炸的能量相當于地球上核武器總量爆炸的1萬倍,導(dǎo)致了2.1萬立方公里的物質(zhì)進入大氣中。 由于大氣中大量高密度的塵埃,太陽光不能照射到地球上,導(dǎo)致地球表面溫度迅速降低。沒有陽光,植物逐漸枯萎死亡;沒有植物,植食性的恐龍饑餓而死;沒有植食性動物,肉食性的恐龍失去食物來源,在絕望和相互殘殺中緩慢消亡。 幾乎所有的大型陸生動物都未能幸免于難。而小型的陸生動物,像一些哺乳動物依靠殘余的食物勉強為生,終于熬過了最艱難的時日,等到了古近紀陸生脊椎動物的再次大繁榮。 撞擊假說的支持者發(fā)現(xiàn)了許多有力的證據(jù),來證明他們的觀點。最有力的證據(jù)來自在K/E(白堊紀和古近紀)地質(zhì)界線上發(fā)現(xiàn)的銥異常和沖擊石英。科學(xué)家推測,這種高含量的銥元素就是撞擊地球的小行星帶來的,沖擊石英在撞擊過程中形成,科學(xué)家已在墨西哥灣發(fā)現(xiàn)??颂K魯伯隕石坑,平均直徑約有180公里。該隕石坑就是小行星撞擊地球的證據(jù)。在過去的地質(zhì)史上,由于地質(zhì)變化和大災(zāi)難,生物已經(jīng)經(jīng)歷過5次重大集群性的自然大滅絕。 那么,下一次生物大滅絕會在什么時候發(fā)生呢? 自從人類出現(xiàn)以后,特別是工業(yè)革命以后, 由于人類活動造成的影響,使地球生命系統(tǒng)發(fā)生了很大的變化。  科學(xué)家估計, 如果沒有人類的干擾,在過去的2億年中,平均大約每100年有90種脊椎動物滅絕,平均每27年有一個高等植物滅絕。在此背景下,人類的干擾,使鳥類和哺乳類動物滅絕的速度提高了100-1000倍。1600年以來,有記錄的高等動物和植物已滅絕724種。而絕大多數(shù)物種在人類不知道以前就已經(jīng)滅絕了。
白鱘 然而我們并不能預(yù)測未來會有什么樣的物種誕生,是否會對人類的生存造成威脅。可我們知道的是,如果生態(tài)平衡繼續(xù)被破壞下去,地球第六次生物大滅絕的前奏將會以更快的速度被奏響!
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