生物地质与环境地质国家重点实验室研究成果在《科学》杂志上发表
日期:2013年07月21日 10:50:19

——2.5亿年前致命高温造成赤道低纬度区生态系的坍塌

    距今2.5亿年前的二叠纪末生物大灭绝事件是地球历史上最大的一次灭绝事件,这次灭绝事件造成了当时地球上绝大多数的物种消失。而在二叠纪末大灭绝后的早三叠世早期的死亡区竟然神奇地延续了长达5百万年的时间。其主要原因是当时的温度升高到了致命的程度,当时海水表面可高达40摄氏度,而在陆地上温度更高,可能高达到50多摄氏度。

    此项研究发表在10月19日最新出版的国际著名刊物《科学》上。该成果记录了2.52亿年前至2.47亿年前早三叠世时期迄今为止最为详细的温度变化记录。这一研究成果由我实验室成员赖旭龙教授领导的研究小组和英国利兹大学保罗·魏格纳教授及德国爱尔兰根大学-纽伦堡大学麦克·约阿希姆斯基教授的合作完成的。

    约在两亿年前就已经灭绝的海相微体生物牙形石是地质历史时期一种象鳗鱼一样的古代鱼类的牙齿,一般个体大小为0.1毫米左右, 在早三叠世时期牙形石个体更加细小。通过牙形石标本中氧同位素的比值研究可以恢复数亿年以前的古温度。

    我校牙形石研究小组,从2007年开始,在位于贵州和广西的南盘江地区先后测制了16条地质剖面,采集了和处理了两吨多的岩石样品,获得了3万5千多枚牙形石标本。论文第一作者、27岁的我校博士研究生孙亚东及地大合作者在该地区从5条剖面中选用了早三叠世不同时代的269样品,在显微镜下挑选出约1.5万牙形石个体,由孙亚东在德国爱尔兰根-纽伦堡大学麦克·约阿希姆斯基教授的实验室进行氧同位素的测定,在此基础上构建了该地区早三叠世完整的温度变化曲线。

    这项研究第一次表明当时的海洋表面温度可高达40摄氏度,接近了海洋生物死亡及光合作用停止的致命温度值。直到现在,气候模型工作者仍然假设海平面温度不会超过30°C。论文作者之一保罗·魏格纳表示:“过去没有人敢说古代的气候可以热到这么高的程度。希望将来全球变暖不会致使气温高达到2.5亿年前的程度,如果真那样的话,生物界的复苏就需要数百万年。”

    在2.5亿年前的二叠纪末灭绝前的地球上充满了植物和动物,包括原始的爬行类和两栖类动物,还有包括珊瑚和海百合在内的各种各样的海洋生物。二叠纪末生物大灭绝后的死亡区是一个非常奇怪的世界,在赤道低纬度地区异常潮湿但几乎没有什么生物生长。在陆地上没有森林和动物,仅有一些灌木和蕨类。在当时的海洋里没有鱼和海洋爬行类,只有一些贝壳类生物。

 

 

(转自生物地质与环境地质国家重点实验室)

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