历史上的生物大灭绝与生物大暴发(多图)

恐龙世界(AFP)
【看中国报道】在历史上确定生物大灭绝事件并不是一件容易的事情──化石记录并不完全，在一个特定的时间段中，记录越少则可能有更多不同的解释。有些科学家已经提出有生物大灭绝周期，大约每二千六百万年就有一次绝大多物种死亡的生物大灭绝发生。这就意味着自从寒武纪时期以来已有二十三次生物大灭绝发生，这一数字也是所有估计的上限。然而我们并不确切知道总数，目前普遍接受的是有六次生物大灭绝发生。

我们人类今天存在的事实证明，生物大灭绝并不能影响所有的生物，总有幸存者。问题是谁生谁死是由什么来决定的，你怎么样赢得最终的挑战？

当然，生物大灭绝的原因对何种生物灭亡有极大的影响，例如海平面的下降对那些浅海生物有决定性的影响，因为它们的生存条件不存在了，但对陆地生物却没有直接的影响。的确是这样，在生物大灭绝中消失的物种可以告诉我们很多东西，甚至是这种灭绝的原因--如果只有那些适合于温和气候生存的物种消失了，那么合理推断的是地球上气候变冷与灭绝有关。

然而，即使在很大范围生存环境消失了或有了极大的改变也还有一些物种幸存下来了，尽管我们不能确切知道是什么决定了这些物种成为“赢者”。运气在决定谁能在生物大灭绝中留下来也在很大程度上起了作用。

*大灭绝有规律可循吗？

随着研究的不断深入，科学家们有关化石记录的知识也越来越详细了──尤其是那些具有最多化石的海洋有机生物。塞浦科斯基（Sepkoski）和饶浦（Raup）两位科学家通过长期、大量的海洋有机生物的详细研究提出了存在生物灭绝周期的看法，他们认为其周期性为二千六百万年。而其他的一些研究则认为生物灭绝的周期为三千万年。到底谁是对的，是否真的有这样的一个周期呢？

问题不仅在于化石记录的不完全，更在于化石年代的确定方法是否足够精确从而得到可靠的结果。这样的周期就可能是研究者不正确资料导致的。

如果真有这样一个生物大灭绝的规律，则其重要启示是──这样的周期表明对所有的生物大灭绝来说肯定有一个单一的原因。譬如可能有一块天体星云每二千六百万年通过太阳系一次从而造成了周期性地与地球碰撞。是否真的有这样一个生物大灭绝的周期存在还需要更多的研究来确证──但我们还有很多的时间来做这样的研究。大部份研究结果指出我们正处于这样周期的中间段，至少在一千万年内不会有生物大灭绝发生。

*寒武纪后期的生物大灭绝

生物多样性的暴发发生在寒武纪时期，那时就象进化试验一样，一个动物设计或生物种类的“试验时期”。海洋中也充满了生命，有三叶虫、腕足生物、软体动物、棘皮类动物等。但是当寒武纪趋于结束时，约距今五亿年前，这一试验也结束了并且随后有一系列的生物大灭绝发生。

由于当时大部分的动物都为软体动物，这些软体动物并没有多少机会留下化石，所以我们没有一幅清晰的图像：当时发生了什么以及哪些生物受到了影响。最好的证据是那些有脊背或壳体的动物，有一点是清楚的，此时棘皮类动物的种类减少了很多。三叶虫也损失了很多，而且再也没有能够回复到已往的多样化程度。

寒武纪后期生物大灭绝的原因迄今为止还不是很清楚，但有一点是基本确定的，就是当时的海平面发生了变化，这导致了那些早期生物已经适应的生存环境的变化，从而造成了它们的大灭绝。

*奥陶纪后期

奥陶纪在地球历史上是一个相对比较稳定的时期，这对产生生物多样性可能是一个重要的因素。但是当奥陶纪即将结束时的4.4亿年前也发生了一次大规模的生物大灭绝，当时有些动物群一半以上的种类消失。

生物灭绝看样子与冰河期的形成有关。随着越来越多的水成为冰块海洋退缩了，海洋生存条件急剧变化（奥陶纪时代有大量的生命在海洋中），破坏了生存条件和减少了适于生存的生态范围数目。也许生物灭绝有两个高峰期，一个为冰河期的开始阶段，另一个则是在灭绝的后期，也就是50万至100万年之后，当海平面快速上升的时候。当时棘皮类动物、三叶虫和一些软体动物等其它大量的动物群都有几乎是毁灭性的数量减少，尽管总体的影响不如其他一些最主要的生物大灭绝那么大。

*泥盆纪大灭绝

虽然在泥盆纪后期有一次生物多样性的大灭绝并没有争议，但人们不太清楚这些大灭绝在多长时期内发生，一般认为在50万至1千5百万年之间。此外，这仅是一次灭绝还是有和系列的多次较小的灭绝也不是很清楚。事实上根据记载泥盆纪后期并没有主要的事实来证实上述观点。但有限的证据表明，在3.65亿年前这次的生物大灭绝时期持续了3百万年左右。

在泥盆纪后期的灭绝期内有70%的物种消失了。海洋生物比那些淡水生物受到的影响要要严重得多，象 AGNATHAN和PLANCODERM鱼一样，腕足、鹦鹉螺及许多其它的无脊椎类都遭到了毁灭性的打击。而此时在陆地上植物则呈多样性生长，两栖类动物也开始进化，它们损失的种类看样子要少得多。

泥盆纪生物大灭绝的原因还远不够清楚。热带水生物种不成比例的大量消亡说明这次大灭绝与气候的变化有关，地球变冷是一个重要因素。已经有人提出了这与（甚至可能造成了）浅水中氧气含量的降低有关。

生活在两亿到三亿万年前的卷齿鲨。(Ray Matsen & Ray Troll ，10 Speed Press, Berkeley, 1994)
*二叠纪末期

生命在石炭纪和二叠纪时期勃蓬发展，海洋中有大量的海百合、菊石、珊瑚与鱼类生物，而两栖类与爬虫类动物继续进军陆地。但当过了大约1亿年的相对稳定期后，在约2.45亿年前的二叠纪末期，发生了地球历史上最大规模的生物大灭绝。这次生物大灭绝中消失的物种比著名的恐龙消失的那次白垩纪大灭绝要多得多。据估计高达96%的海洋生物和75%的陆地物种在此次在灭绝中消失了。已经有多种二叠纪末期生物大灭绝的原因，如海平面的波动、大洋中盐分的变化和火山活动等。最有可能的原因还是气候的变化。

*三叠纪后期

尽管这次生物大灭绝的重要性被认为不是很高，但一些研究表明，所有物种中有约四分之一的物种在此次灭绝中消失，这堪与白垩纪的那次大灭绝比较。另外的一些研究指出，三叠纪后期有两个不同时期的生物大灭绝发生，分别经历了1千2百万年和1千7百万年。

无论这次大灭绝是一次性的还是有多次较小的灭绝所组成，不容置疑的是2.08亿年前象海绵、节肢、腕足、昆虫及其它许多种类的脊椎动物失去了许多种类，面 CONODONT和LABYRINTHODONTS 则完全消失了。这次损失的物种可能没有其它大灭绝时期多，但对于相对较新的动物种类来说是很重要的。因为物种的消失给它们造成了新的机遇，恐龙在此时已开始占有统治地位了。

我们对三叠纪生物大灭绝所知甚少，原因可能是对此的研究还不多。但气候的影响，特别是降水量的增加可能是一个重要的因素。

*白垩纪与第三纪相交期

大约6千5百万年前白垩纪与第三纪相交期的生物大灭绝是最为著名的了。它的著名并不是因为这次消失的物种多（泥盆纪的那次要多得多），而是因为在这次大灭绝中恐龙消失了。

白垩纪与第三纪相交期的灭绝中消失了约85%的物种，恐龙并不是唯一的一种，其中还有翼龙（会飞的爬行动物）、MOSASAURS及其它海洋爬行类动物也灭绝了，鱼类、腕足类、浮游生物与许多的植物要么全部灭绝要么遭受重创。甚至在前四次大灭绝中幸存下来的菊石类生物了彻底消失了。但是由于某种原因，有些生物在这次灭绝对中可能没有受到什么影响，例如锷鱼、海龟、蜥蝎、哺乳动物和鸟类受到的影响就很小。

1980年以来研究白垩纪与第三纪相交期的大灭绝发生的原因已经发表了好几百篇论文。Luis Alvarez 几乎在一夜之间唤起了人们对此主题的研究兴趣，当时他提出了恐龙的灭绝及其所有在白垩纪与第三纪相关大灭绝中消失的物种原因是由于有天外陨石撞击地球造成的。有人提出了其他原因，如火山爆发、气候突变、环境污染甚至宇宙辐射等等。陨石撞击地球理论仍然是最有可能的，至少目前是这样。

*冰河期

尽管上一次生物大灭绝发生在6500万年前的白垩纪末期，实际上在那以后还发生国相对较小规模的灾难。科学家们认为在最近的250万年中，这样的灭绝发生过多次，一般都是由于冰河期气候变迁造成的。

对哺乳动物而言最严重的一次灭绝发生在一万一千年前。在短短几个世纪里，三分之二的北美大型哺乳动物灭绝。其它的大陆情况或许不那么严重，但也有类似的过程。

至于今天，我们也许无法见证历史上的生物大灭绝，但是却很可能正在目睹一场新的物种大灭绝。不是因为慧星和火山，而是我们人类自己一手造成的。

(大纪元编译自BBC教育节目) 看中国网站 禁止建立鏡像網站。返回正版看中国网站。

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