2.5亿年前发生了什么,96%的物种突然消失?中国学者发现重要证据( 二 )
这种变化的直接后果有两个:
一个是大气氧气水平会下降——这点基本算是二叠纪-三叠纪灭绝事件时期公认发生的事实 , 它被记录在许多地区的岩石层中 。
另外一个则是影响食物链 , 叶黄素、香豆酸和阿魏酸对食草动物而言都没啥营养价值 , 包括昆虫在内的所有食草动物都很难消化这些物质 。
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这两个后果都会引发多米诺骨牌效应 , 间接导致更多的陆地生物灭绝 。
我们知道 , 地表紫外线水平很大一部分原因取决于地球上空15-30公里处的臭氧层 , 这里拥有高水平的臭氧(O3) , 而臭氧会吸收波长200nm-300nm的紫外线 。
所以 , 这项研究的直接指向就是在大灭绝时期 , 地球的臭氧层被破坏了 , 但到底是什么导致了当时的臭氧层被破坏呢?
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这项研究并没有给出解释 , 领导此项研究的中科院南古所研究员刘锋在接受新华社采访时也没有提到这方面相关信息 。
不过 , 这次大灭绝事件的大部分模型中都有提到当时臭氧层可能被破坏了 , 所以研究人员已经提出过许多解释或者假设 。
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为什么臭氧层被破坏?
不知道有没有思考过 , 为什么地球生命会千辛万苦地发展到陆地?
其实答案很简单 , 因为生命的本质就是不停地扩张 , 但是给地球生命创造发展到陆地的机会 , 那正是臭氧层的形成 。
保护地球免受致命紫外线辐射(正是波长在200nm-300nm的紫外线)所需的臭氧量在大约6亿年前才形成 , 在此之前地球的生命仅限于海洋 。
而臭氧层的形成是因为地球生命光合作用的出现 , 这些生命不停吸收二氧化碳并制造氧气 , 让地球氧气水平显著增加 。
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氧分子(O2)在吸收了UV-C(波长在200nm-280nm的紫外光部分)后会被分解成两个氧原子(O) , 而当个氧原子进而会和氧分子结合形成臭氧(O3) 。
但是 , 波长在280nm-315nm的紫外线部分(UV-B)会被臭氧吸收 , 并将臭氧分解成氧分子和单个氧原子 。
在地球上空15-30公里之间 , 紫外线分解氧分子和臭氧 , 与氧分子结合单个氧原子形成臭氧的效率相当 , 达到了平衡 。
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从臭氧层的形成中就不难发现 , 臭氧层中的臭氧是在不停地产生和破坏的 , 这就意味着它肯定非常不会稳定 , 只要大气成分发生变化 , 立马就会破坏臭氧层 。
我们知道 , 现在地球的臭氧层破坏也是一个大问题 , 这是由于冰箱等制冷设备的使用 , 制造了氯氟烃 , 它会导致氧原子与氯原子结合 , 从而减少臭氧的制造 。
一些科学家认为 , 在二叠纪-三叠纪灭绝事件时期 , 严重缺氧的环境滋生了厌氧的硫酸盐还原菌 , 这些微生物在海洋中制造了大量的硫化氢 , 并释放到大气层中 。
正是硫化氢的排放削弱了臭氧层中臭氧的形成 , 就像现在人类制造的氯氟烃一样 。
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你会发现 , 这似乎有点矛盾 , 好像是臭氧层的破坏才导致了紫外线水平的增加 , 进而引发缺氧的环境 , 接下去才会有厌氧微生物释放硫化氢 。
其实 , 整个过程到底是哪场灾难先开始的真的不好说 , 或许火山爆发也好 , 微生物滋生也罢 , 都只是轻微地改变了地球环境而已 。
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