地球上最大的灭绝事件可能是由于臭氧变稀引起的

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Anonim

二叠纪末的灭绝是地球历史上最大的谜团之一。当然,白垩纪 - 第三纪灭绝事件 - (几乎)消灭了所有恐龙的事件 - 很糟糕,但即使它相形见绌。最初的二叠纪灭绝开始于大约2.519亿年前,在大约50万年中消灭了90%以上的海洋物种和超过三分之二的陆地物种。

然而,科学家并不真正知道究竟是什么造成了它,只有一个理论认为大规模的火山爆发会引发整个事件的发生。

但在该杂志周三发表的一篇论文中 科学进步 来自加州大学伯克利分校的综合生物学系和古生物学博物馆的研究人员提供了实验证据,证明二叠纪末期的灭绝,也称为二叠纪 - 三叠纪的灭绝,可能在很大程度上是由某种东西造成的。我们都太熟悉了:臭氧层耗尽。

他们提出,由于大规模火山喷发而变薄的臭氧层导致的UV-B辐射增加,使得树木难以或不可能繁殖。所以,而不是 直 杀死动物,火山活动开始了一个引发森林砍伐的级联,导致食物网坍塌,并最终导致动物灭绝。

证据来自突变的花粉粒,研究人员认为这是紫外线-B辐射增加的结果 - 这种辐射导致晒伤。化石记录已经发现许多裸子植物的突变花粉标本,这些植物在开花植物的兴起之前占主导地位,所有这些都可以追溯到二叠纪末期的灭绝时期。虽然科学家假设这些突变的松树,棕榈和银杏花粉粒是UV-B辐射的结果,但此前研究人员还没有发现任何有力的证据。

为了验证他们的假设,研究人员试图改变花粉粒本身,试图重建低臭氧条件的影响。他们暴露了30个繁殖成熟的矮松( 松属mugo 柱状花粉,其花粉与末端二叠纪松的相似,在一系列光照条件下:六个留在外面作为对照组,而另外24个放在室内生长室中,具有更高水平的UV-B辐射。

所有植物都存活下来,但暴露于高水平UV-B辐射的树木发育出突变的花粉粒,并且在它们生育之前就已经停止生长。换句话说,植物还活着 但无法重现.

来自在UV-B条件下生长的树木的突变花粉粒(旨在模拟来自末端二叠纪灭绝事件的那些)与该时期的化石花粉粒具有惊人的相似性。

这支持了这样的假设,即二叠纪末期灭绝事件期间的火山活动并没有直接杀死地球上的动物,而是创造了对生活在这里的植物和动物非常不利的条件。由于植物无法繁殖,导致动物食物危机和最终大规模死亡后的粮食危机,这些条件导致数十万年缓慢但确实下降。

研究人员警告说,这也可以作为我们当前时代的警示故事。在海洋温度上升,冰川融化的那一刻,数百年前发生的生态力量级联可能会在今天再次发生。事实上,一些科学家表示,我们将在下个世纪看到大规模灭绝事件。但是,嘿,至少也许有人会在几亿年后从我们的错误中吸取教训。

抽象: 虽然西伯利亚陷阱火山活动被认为是地球历史上最大灭绝的主要驱动因素 - 最终二叠纪危机,但这些事件之间的关系仍不清楚。然而,灭绝区间化石裸子植物花粉的畸形表明生物应激与脉冲森林衰退相吻合。假设这些颗粒是由火山作用引起的臭氧屏蔽恶化引起的紫外线-B(UV-B)辐射增强引起的。我们通过观察推断的最终二叠纪UV-B体系对活体针叶树花粉发育和繁殖成功的影响来测试这种提出的机制。我们发现在高UV-B强度下,花粉畸形频率增加了五倍。令人惊讶的是,所有树木均存活,但在增强的UV-B下进行了灭菌。这些结果支持这样的假设,即UV-B胁迫的增加不仅可能导致花粉畸形的产生,而且还会导致二叠纪 - 三叠纪危机期间的森林砍伐。通过降低几种广泛裸子植物谱系的繁殖力,脉冲臭氧屏蔽弱化可能导致重复的陆地生物圈不稳定和食物网塌陷,而不对陆地植物或动物施加直接的“杀灭”机制。这些发现对大规模灭绝需要杀灭机制的范式提出了挑战,并表明现代针叶林可能比人们预期的更容易受到人为臭氧层消耗的影响。

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