史前微生物的化學(xué)線索是如何改寫(xiě)地球上最大的物種滅絕之一的故事的
卑微的微生物留下的化學(xué)線索改寫(xiě)了地球歷史上最大的滅絕事件之一的時(shí)間表。所謂的"三疊紀(jì)末的大規(guī)模滅絕"被認(rèn)為發(fā)生在兩億多年前,摧毀了陸地和海洋上的史前生物。這是由超大陸泛大陸的破裂引發(fā)的,它引發(fā)了大規(guī)模的火山活動(dòng),使大氣中充滿二氧化碳并使海洋酸化。
但是我們最近發(fā)表在"美國(guó)國(guó)家科學(xué)院院刊"上的研究表明,這些災(zāi)難性的事件實(shí)際上比以前想象的要晚。
我們是通過(guò)研究分子化石發(fā)現(xiàn)的,這些化石是從浸沒(méi)在史前海水中的微生物"軟墊"中提取的微量化學(xué)物質(zhì)。
一個(gè)可能的故事
傳統(tǒng)上,科學(xué)家們把大滅絕和火山巨變放在了大約2.01億年前的預(yù)兆。
在研究了英國(guó)布里斯托爾海峽那個(gè)時(shí)代的巖石之后,他們得出結(jié)論,這塊巖石具有獨(dú)特的化學(xué)特征。這些巖石中不同碳同位素的比例表明,這是一個(gè)全球大氣變化的時(shí)期,因?yàn)榇罅考淄橛捎诟采w大西洋中部的大規(guī)模火山活動(dòng)而被注入天空,從而改變了這些巖石的化學(xué)組成。
但我們發(fā)現(xiàn)了一個(gè)挑戰(zhàn)這一假設(shè)的發(fā)現(xiàn)。我們還發(fā)現(xiàn)了同一地區(qū)古老微生物墊的證據(jù)。正是這些繁榮的微生物群落真正改變了巖石的化學(xué)特征,而不是全球火山事件。
這些微生物墊是當(dāng)該地區(qū)的水從咸水變?yōu)橄趟虻畷r(shí)形成的,水位下降到類似坑狀厘米的深度。這也是科學(xué)家誤認(rèn)為這一事件為大規(guī)模滅絕的另一個(gè)原因--當(dāng)時(shí)海洋生物從當(dāng)?shù)鼗涗浿邢В皇且驗(yàn)樗鼈儨缃^了,而是因?yàn)樗辉偈呛Q笊铩?/p>
當(dāng)然,世界海洋生物只被暫時(shí)緩期執(zhí)行。我們知道有一場(chǎng)火山災(zāi)難,但它并沒(méi)有像我們想象的那樣早發(fā)生。
仍然堅(jiān)強(qiáng)
值得注意的是,英國(guó)樣本中記錄的微生物墊與澳大利亞的樣本相似,例如西澳大利亞的鯊魚(yú)灣。直到今天,類似的微生物群落仍然生活在澳大利亞的海岸線上是令人驚訝的。
微生物也是研究其他大規(guī)模滅絕的有用資源,例如大約2.52億年前的二疊紀(jì)結(jié)束的大規(guī)模滅絕,以及大約6千六百萬(wàn)年前恐龍?jiān)诖笠?guī)模滅絕中的急劇滅絕。
示意圖顯示了在現(xiàn)代和三疊紀(jì)末造成全球生態(tài)變化的因素。資料來(lái)源:Victor Lesh。
例如,在墨西哥灣奇克蘇盧布隕石坑(由一顆滅絕恐龍的小行星形成)中發(fā)現(xiàn)的殘馀色素和脂類表明,光合作用在撞擊后200000年出現(xiàn)反彈。
微生物墊還有助于保存史前動(dòng)物的驚人化石證據(jù),包括軟組織、紅細(xì)胞和古代動(dòng)物飲食的化學(xué)線索。
史前警告
雖然我們不確定三疊紀(jì)末期全球大規(guī)模滅絕到底發(fā)生了多長(zhǎng)時(shí)間,但我們可以說(shuō),我們的研究聽(tīng)起來(lái)像是對(duì)地球未來(lái)大規(guī)模滅絕的嚴(yán)重警告。
三疊紀(jì)末期發(fā)生了巨大的環(huán)境變化,包括生物多樣性下降、海洋酸化、含氧量減少、生境破壞、營(yíng)養(yǎng)變化和海平面變化。
對(duì)這些變化的進(jìn)一步了解將提供關(guān)鍵信息,這些信息可能有助于了解當(dāng)今對(duì)我們生態(tài)系統(tǒng)的威脅,并有可能在今后保護(hù)它們。
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