科技之光：我专家发现生物大灭绝元凶

　　硫化氢污染古海洋，“毒杀”海洋生物

　　地球上自6亿年前出现动物以来，曾发生过6次重大生物灭绝事件。除了最为著名的那次发生在6500万年前的恐龙灭绝事件，规模最大、对生物发展影响最深远的一次发生在2.5亿年前的二叠纪末期。一直以来，科学家猜测是某颗彗星或小行星碰撞到地球，从而引发地球生物历史上最大的灭绝。 
 
　　近日，美国《科学》杂志公布了由中、澳、美、德等国科学家研究生物分子化石的最新发现：导致2.5亿年前的生物大灭绝事件的“元凶”，极有可能是硫化氢。

　　一个由中、美、澳、德等国科学家组成的科研小组研究了我国浙江煤山和澳大利亚帕斯盆地两口钻井样品中的生物分子化石，发现古生代向中生代转折期间，全球性古海洋表层水体透光层存在大量有毒硫化氢，初步推断这就是导致2.5亿年前超级生物大绝灭事件的“疑凶”。近日美国《科学》杂志的在线快报发表了这一成果。中国科学院南京地质古生物研究所曹长群博士为该研究小组的主要成员之一。

　　二叠纪末期，70%的陆生生物灭绝，海洋中则至少有90%以上的物种消失。

　　地球生物进化史中曾经发生了6次生物“物种大灭绝”事件。在一个相对短暂的地质时期中，全球范围内许多种类的生物个体全部死亡，从而造成地球上生物物种数目在较短的地质时间内突然下降，称之为生物物种大灭绝。

　　根据化石记录，在寒武纪末期、奥陶纪末期、泥盆纪末期、二叠纪末期、三叠纪末期和白垩纪末期均发生过物种大灭绝事件。其中，2.5亿年前的二叠纪生物灭绝事件是规模最大、涉及生物类群最多、影响最深远的一次。

　　二叠纪初期，地球上一派欣欣向荣的景螅0俸稀⒕帐⑸汉骰褂杏憷嘣诤Q笾幸斐7比伲狡芏镆约芭佬卸锝徊缴钊肽诼交疃舛蜗喽晕榷ǖ氖逼诔中舜蟾?亿年。

　　到了二叠纪末期，地球历史上最大的一次集群绝灭事件发生了。研究表明：陆生生物大约70%的科未能摆脱灭绝的命运；海洋中则至少有90%以上的物种在这一时期消失。在陆地上超过3/4的脊椎动物消失了，蜥蜴类、两栖类、兽孔目爬行类也急剧衰落。

　　繁盛于古生代早期的三叶虫、四射珊瑚、横板珊瑚、蜓类有孔虫以及海百合等全部绝灭，腕足动物、菊石、棘皮动物、苔藓虫等也遭受严重的打击。在这次大灭绝中，整个地球生态系统也彻底更新，成为地球历史从古生代向中生代转折的里程碑。

　　　有科学家猜测，海平面下降和大陆漂移是造成物种大灭绝的原因。

　　通过对大灭绝事件的研究，科学家可从中得到一些关于全球变化、生物保护的可预测性的知识，所以这一事件成为当前探索大灭绝奥秘的热点。其发生原因，科学界曾经提出过种种猜测，有的认为是超大规模火山爆发或者海平面的下降导致，有的认为是由于水化甲烷大规模释放以及来自彗星、小行星等天体撞击，但是各种说法一直以来都未有充分证据证明，大灭绝的原因一直是个谜。

　　美国加州大学柏克莱分校的伦尼与麻省理工学院的波林曾利用同位素测定年代法，分析了中国浙江煤山地区二叠纪末地层的火山物质，以及西伯利亚洪流玄武岩喷发的年代，发现两个事件几乎同时发生在2.5亿年前左右的100万年内。他们据此推论大绝灭为西伯利亚大规模火山爆发所致。

　　还有科学家认为，地层中大量沉积的富含有机质的页岩可证明二叠纪曾经发生的海平面下降和大陆漂移是造成物种大灭绝的原因。

　　那时，所有大陆聚集成了一个联合古陆，富饶的海岸线急剧减少，大陆架也缩小了，生态系统受到了严重的破坏，很多物种的灭绝是因为失去了生存空间。

　　更严重的是，当浅层的大陆架暴露出来后，原先埋藏在海底的有机质被氧化，这个过程消耗了氧气也释放了二氧化碳，使许多陆地生物遭到灭顶之灾，而后海平面上升，海洋里也成了缺氧地带。

　　对撞击熔化形成的岩层进行分析，科学家又提出天体撞击假说。

　　美国加利福尼亚大学圣巴巴拉分校贝克教授通过对澳大利亚贝杜特地区的水底钻出的一些矿样进行分析，发现了撞击熔化形成的岩层证据。对这些矿物颗粒的放射性年代测定显示，其大概形成于二叠纪和三叠纪交界时期。

　　贝克教授基于这些结果认为，该地区可能在距今约2.5亿年前受到了小行星或彗星等外来天体撞击，而这些外来天体的撞击正是导致该时期生物大灭绝的原因。

　　多国科学家联合研究发现，有毒硫化氢可能是灭绝事件“元凶”。

　　2003年，一个由中、美、德、澳等国科学家组成的小组开始对此次灭绝成因进行研究。澳大利亚科学家葛瑞斯在从帕斯盆地提取的岩芯样品中发现了来自于绿硫细菌特征的分子化石。

　　绿硫细菌是一种适合生存于厌氧、硫化氢丰富的透光带环境中的自养型菌类，能利用硫化氢、单质硫等进行光合作用。他们并且发现，岩石中的碳、硫同位素、铁离子丰度等都出现异常变化，由此推断出生物大灭绝期间帕斯盆地一带的海区严重缺氧和水体富含硫化物，现在唯一和当时情况类似的地区就是死海。

　　专家推测：当时可能是因海洋透光层(海底200米左右，生物能自主进行光合作用生存的最远距离)带有有毒硫化氢，“杀死”大量需要氧气呼吸的海底生物，并且这种有毒气体达到富集状态，向陆地扩散，造成陆地生物短时间内同样大面积“消失”。

　　那有毒硫化氢从何而来？专家解释，海底淤泥会产生有毒硫化氢，但海洋是流动的，一般情况下会缓慢释放，不会全部富集到表层水体透光层中，只有当古海洋表层水体和底层水体完全不流动不交换，呈完全静止状态，才会出现有毒硫化氢富集表层水体的情况，造成海洋动物灭绝。

　　科学家接下来要研究，为什么海洋透光层会存在大量有毒硫化氢等问题。

　　由于澳大利亚帕斯盆地岩芯的地层记录并不完整，研究小组选择了研究程度极高的中国浙江煤山二叠纪-三叠纪国际标准剖面开展生物分子化石的合作研究。中科院南京地质古生物研究所曹长群博士与美国麻省理工学院的塞蒙斯院士合作，分析了浙江煤山露头样品的生物分子化石，得出与澳大利亚帕斯钻井样品类似结果，同时还证明了2.5亿年前海洋硫化氢污染事件是全球性的。

　　虽然新观点已经形成，但是曹长群博士表示，进行此次生物大灭绝原因的研究牵涉到多种生物和环境因素，现在他们还在对为什么海洋透光层会存在大量有毒硫化氢等问题作进一步研究。“很有可能是当时南北极温度不断升高，造成海洋难以形成环流，大量绿硫细菌聚集在一起，形成的大量硫化氢气体难以沉积到海底。”曹长群指出，现在发表的只是合作研究的阶段性成果，煤山科学钻井项目的生物分子化石和其他学科的研究工作还在进行，只有通过多学科综合研究才能获得更全面的认识。

中国基础研究网：地质学新发现-恐龙可能最终灭绝于巨大海啸

   国际先驱导报文章 6500万年前，一颗小行星与地球相撞，这一过程产生的炙热灰烬和碎片最终导致恐龙灭亡。这可能是我们最熟悉的一种“恐龙灭绝论”。然而，新的地质学记录表明，这次相撞仅仅是一个开始，最终导致恐龙完全灭绝的，是这次撞击引发的一次巨大海啸——高达150米的巨浪冲上岸边，席卷了离岸300多公里的内陆。然后，在海水退却的数天过程中，许多泥土和动物的尸体被带回深海。
  
   岩层中的海啸
  
   不像去年12月的印度洋海啸，当时并没有人类在场目睹那次灾难的发生。地质学记录显示，在6500万年前，有一次核规模的爆炸和毁灭性的巨浪曾经横扫陆地。这仅仅是最终消灭了恐龙的全球性大规模灭绝运动的序幕，标志着白垩纪的结束和第三纪的开始。以往的研究认为，小行星与地球撞击的地点位于今天墨西哥湾的尤卡坦半岛。
  
  
   一项近期在《地质学》刊物上发表的研究结果，拼合了一些大爆炸留下的地质学记录，并且试图解决隐藏在墨西哥湾沿岸的一些岩层中的谜题。例如，一些科学家发现，在那次撞击产生的遗骸所在的岩层上，有一层布满了白垩纪时期的微体化石。这让他们推测，那些物种在大爆炸之后可能还幸存了成百上千年的时间。这意味着那次遥远的物种灭绝事件可能与我们事先设想的相比，是一个更为渐进的过程，导致物种灭绝可能还有其它因素，譬如全球变暖等。
  
  
   但发表这项报告的研究小组则认为，在地质学记录当中出现的这种现象很可能是那次大碰撞及其引发的海啸所造成的潮水涨落形成的。海啸巨浪的回流很可能把年代更久远的化石沉积在碰撞所造成的残骸之上。
  
   沧海桑田的循环
  
   研究小组的负责人、新墨西哥州立大学的构造研究学院的蒂姆·劳顿说：“毫无疑问，撞击的残骸会把那些在撞击之前沉积的化石埋在下面，但是这些化石又被退潮的海水挖掘出来。我认为，我们正在研究的，很可能是地球历史上最大的一个再循环事件。”他指出，这样的过程很可能持续了成千上万年。
  
  
   “不单是那些化石被带到了深海里，有些还可能被遗留在大陆架的边缘，因此，在接下来的成千上万年中，每一次大的飓风都能把这些东西再次‘激活’。”劳顿说。
  
  
   这些结论是基于一项在墨西哥东北部的波帕盆地的一项研究。该地点离今天的墨西哥湾海岸有400公里。然而，在6500万年前，这里离岸边则要近得多。当地的岩层展现出了类似扇贝的纹路，与逆波痕类似。劳顿和他的同事相信，那是高速海浪的逆流造成的。
  
   但对于这些发现，劳顿一直强调这只是一种可能性：“我们目前还没有证实这一切，但我们为这方面的研究又增加了一些新的数据。”

（www.XINHUANET.com　　2005年02月22日 15:22:15　　来源：国际先驱导报 袁直）

中国基础研究网：科学家发现缺氧杀了二亿五千万年前的生物

  　 “缺氧造成了地球史上最大的一次生物绝灭。”最近，美国《科学》杂志将公布这一由中、美、澳、德科学家发现的最新重大成果。
  
  　最大绝灭事件迷雾重重。据介绍，地球上自6亿年前出现动物以来，曾发生6次重大的生物绝灭事件。最为著名的当属6500万年前恐龙绝灭，但规模最大、对生物发展影响最深远的绝灭事件发生在2.5亿年前。那一次的超级大绝灭，使97％的海洋生物以及大量陆地生物在“短期”内忽然神秘消失，这也成为地球历史从古生代向中生代转折的里程碑。虽然上述的这个“短期”不是一秒两秒，而是数以百万年计，但这样的时间段在地球史上只能是个渺小的瞬间。大量生物“短时间”内消失殆尽，确实让人难以置信，很多科学家穷尽一生寻觅这个答案。科学界曾提出过如超大规模火山爆发、海平面的下降、水化甲烷大规模释放以及彗星等天体撞击等假说，可谓众说纷纭。
  
  　化石发现古代海洋成死海。中国科学院南京古生物研究所曹长群博士介绍说，他们的研究小组分别在浙江煤山和澳大利亚亚帕斯盆地打了两口300米深的钻井，从这两口井中采到了化石样品，从中发现2.5亿年前居然有绿硫细菌和噬甲烷细菌。他告诉记者，这些细菌只有在类似现代黑海那种缺氧环境中才能生存。现代黑海被人们称为死海，就是因为它是一个滞流海，90％的水体缺氧并含硫化氢和甲烷等毒气，表层水体中生物种类单调。绿硫细菌则是一种自养型菌类，它喜欢海里太阳光能够照到的透光带，而且适合生存于厌氧、硫化氢丰富的环境，能利用硫化氢进行光合作用。古海洋中出现这种微生物说明海洋表层的水体透光带已被大量的毒硫化氢污染。科学小组利用一系列证据说明，2.5亿年前，海洋硫化氢污染事件是全球性的，也就是说那个“时代”的古海洋全部是“死海”。
  
  　缺氧憋死了大量生物。曹博士为记者描述了发生在2.5亿年前惊心动魄的一幕：海洋全部变成“死海”，也就是说海洋自身系统的循环全部停止了，大量的硫化氢全部堆积在海洋水体透光层。所谓水体透光层指的就是阳光能够穿透海洋的区域，该区域大概距离海平面200米左右。水体被污染，透光带缺氧，海洋生物于是相继死去，不仅如此，水体的硫化氢还挥发至空气中，缺氧区域进一步扩大，许多陆地生物也相继消失。
  
      (来源:中国科学技术信息网站)

中新网：英国科学家称:物种灭绝并非陨星撞击地球所致

2005年04月07日 17:31

　　中新网4月7日电 香港大公报今天援引英国BBC消息说，一队中英联合考古科学家研究表示，地球演化史上的物种大灭绝，并非如一些科学家们假设仅由一巨型陨星撞击地球或另外某个类似大灾难、所谓“一击致命”而造成的。中英联合考古队的科学家们表示，二亿五千万年前发生的物种大灭绝应该是分阶段发生的。科学家们称，在浙江煤山发现的大量古生物化石可以为证。

　　据最新发现，物种大灭绝是分两大阶段发生的。在整个过程中，当时地球上生存的百分之九十五的古生物都灭绝了。英国布利斯托大学教授理乍得?潘科斯特告诉英国广播公司记者说：“这些发现与近来越来越多的有关这方面论文和研究资料的论述是?合的。”

　　当今世界上有一些科学家相信，在古生代二叠纪和三叠纪交界期(约二亿五千万年前)发生的物种大灭绝乃一次突发性、由(或陨星撞地引起的)骤然环境巨变而引发的大灾难。这种说法与人们目前普遍接受的，六千五百万年前白垩纪末期恐龙大灭绝原因的说法相似。

　　不过科学界对这种学说不以为然的也大有人在。这些科学家根据化石判断，二亿多年前的物种大灭绝其实是阶段性、渐进性灭绝，而并非外来星体撞地后所谓“一击致命”。

　　科学家们介绍说，在二叠、三叠纪交界时代海洋中百分之九十五的古生物和当时地表百分之七十五的生命都灭绝了。更多科学家主张，数以万年计的巨型频发火山活动、地球气候变暖、以及不排除地外星体撞击影响等诸多因素，最终导致地球原本繁多的物种大部分灭绝。【编辑:贾靖峰】

新华网：科学家提出新方法确定生物大灭绝的地质年代