2.52億年前生物大滅絕和復甦之謎(圖)
菊石亞綱海洋生物目前已經滅絕(網路圖片)
在地球的生物史上，曾發生了生物大滅絕事件，其中在2.52億年前二疊紀末期出現了全球範圍內的生物大滅絕，來自蘇黎世大學的古生物學家根據最新的研究認為全球氣候在這個時期變得非常寒冷，之後卻又非常溫暖，然後再次降溫。較低的溫度使得海洋生物的多樣性增加，由於氣候的變暖，並且大氣中的二氧化碳含量較多，起初演化出了新的、生命週期較短的物種。長期而言，這種氣候變化不利於生物多樣性的倖存，可導致物種滅絕。
到目前為止，科學家認為地球上的植物群和動物群在這次大滅絕事件後花了相當長的時間進行恢復，到了中三疊世才有所緩和，大約在2.47億年前左右。來自瑞士蘇黎世大學的科學家小組由古生物學家烏戈·布赫爾（HugoBucher）牽頭，最新研究透露諸如古菊石屬和牙形化石等海洋生物的群體在此之前的三百萬至四百萬年就開始復甦。科學家們繪製了詳細的溫度變化曲線，研究當時的全球性氣候和大氣中二氧化碳水平，分析在三疊紀早期這樣的波動對海域生物的多樣性和陸生植物群會構成怎樣的影響，而在距離這段時期不久，全球環境還經歷了大範圍的降溫和非常溫暖的階段。
為了重建當時的地球氣候模型，烏戈·布赫爾和同事們分析了牙形化石的氧同位素組成情況，研究顯示從2.49億年開始的時期地球經歷了較為寒冷的階段，在氣候轉暖後緊隨著也出現了全球降溫環境，大約在早三疊紀時期，位於2.479億至2.459億年前之間，全球的低溫環境開始逐漸恢復。由於氣候和碳循環影響了生物的多樣性，對此科學家們審查了氣候變化對動植物的生長影響，認為在全球氣候較為寒冷階段生物多樣性開始增加，然後發生的氣溫觸底反彈復甦很大程度上導致了海洋動物和植物區系發生重大的生態變化。
研究小組揭示了全球氣候溫暖階段生物多樣性的減少與大氣碳同位素組成發生波動存在關聯，而當時地球上的二氧化碳來自於西伯利亞大火山事件。科學家此前認為當時西伯利亞地區發生了超大面積的火山噴發，形成了龐大的火山熔岩分布區。由於地球氣候的變化，最初影響對象是古菊石屬和牙形化石，在早三疊紀階段作為一種生命週期短暫的物種出現，並快速進行種群復甦。然而，初級生產者對二氧化碳的作用導致了海藻和陸生植物出現不利影響，大量有機物質的利用過程消耗了海洋中大量的氧氣，由於海洋溶解氧的缺乏，使得海洋物種出現絕跡。
烏戈·布赫爾認為我們的研究表明更大程度的全球氣候變化可能導致了短生命週期的生物出現和後來的物質滅絕，因此考慮物質的滅絕速率和新物種的出現速率顯得尤為重要。烏戈·布赫爾和同事們深信氣候變化和火山氣體的大量排放是早三疊紀海洋短生命週期生物復甦的主要驅動因素，而較冷的全球氣候階段也促進了生物多樣化的增加。在當時全球氣候處於較為溫暖的階段，大氣中的二氧化碳濃度水平也非常高，然而，這個情況在此後的年代中對全球生物多樣性產生了有害影響。