为了重建当时的地球气候模型,乌戈·布赫尔和同事们分析了牙形化石的氧同位素组成情况,研究显示从249亿年开始的时期地球经历了较为寒冷的阶段,在气候转暖后紧随着也出现了全球降温环境,大约在早三叠纪时期,位于2479亿至2459亿年前之间,全球的低温环境开始逐渐恢复。由于气候和碳循环影响了生物的多样性,对此科学家们审查了气候变化对动植物的生长影响,认为在全球气候较为寒冷阶段生物多样性开始增加,然后发生的气温触底反弹复苏很大程度上导致了海洋动物和植物区系发生重大的生态变化。
研究小组揭示了全球气候温暖阶段生物多样性的减少与大气碳同位素组成发生波动存在关联,而当时地球上的二氧化碳来自于西伯利亚大火山事件。科学家此前认为当时西伯利亚地区发生了超大面积的火山喷发,形成了庞大的火山熔岩分布区。由于地球气候的变化,最初影响对象是古菊石属和牙形化石,在早三叠纪阶段作为一种生命周期短暂的物种出现,并快速进行种群复苏。然而,初级生产者对二氧化碳的作用导致了海藻和陆生植物出现不利影响,大量有机物质的利用过程消耗了海洋中大量的氧气,由于海洋溶解氧的缺乏,使得海洋物种出现绝迹。
乌戈·布赫尔认为我们的研究表明更大程度的全球气候变化可能导致了短生命周期的生物出现和后来的物质灭绝,因此考虑物质的灭绝速率和新物种的出现速率显得尤为重要。乌戈·布赫尔和同事们深信气候变化和火山气体的大量排放是早三叠纪海洋短生命周期生物复苏的主要驱动因素,而较冷的全球气候阶段也促进了生物多样化的增加。在当时全球气候处于较为温暖的阶段,大气中的二氧化碳浓度水平也非常高,然而,这个情况在此后的年代中对全球生物多样性产生了有害影响。
附:地球历史上著名的“五次生物大灭绝”事件
一c白纪一第三纪灭绝事件(缩写为k一t灭绝):发生在距今6500万年前白纪末期,约75一一80的物种灭绝。在五次大灭绝中,这一次大灭绝事件最为著名,因长达14亿年之久的恐龙时代在此终结而闻名。海洋中的菊石类生物也一同消失。其最大贡献在于消灭了地球上处于霸主地位的恐龙及其同类,并为哺乳动物及人类的最后登场提供了契机。
这次生物大灭绝最流行的说法是,一颗小行星与地球发生了大碰撞,这次撞击相当于人类历史上发生过最强烈地震的100万倍,爆炸的能量相当于地球上核武器总量爆炸的l万倍,导致了21万立方公里的物质进入了大气中。由于大气中高密度的尘埃,太阳光不能照射到地球上,导致地球表面温度迅速降低。没有了阳光,植物逐渐枯萎死亡。没有了植物,就没有了植食性的动物,肉食性的恐龙也失去了食物来源,它们在绝望和相互残杀中慢慢地消亡。几乎所有的大型陆生动物都没能幸免于难,在寒冷和饥饿中绝望地死去。小型的陆生动物,像一些哺乳动物依靠残余的食物勉强为生,终于熬过了最艰难的时日,等到了古近纪陆生脊椎动物的再次大繁荣。
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