地球一共有几次生物大灭绝(地球曾发生5次生物大灭绝)

地球上共存在五次大灭绝,因为关于地球出现大灭绝的原因科学界的理由也多种多样。这里以沈树忠先生的研究成果作为依据。沈树忠先生是唯一一位获得地层学国际最高金奖(ICS Medal)的亚洲科学家,如果想要获得这项荣誉,你必须要发展新的分析方法,或者是提供新的数据或解释特定地区或时间间隔的地质历史。简单来说,就是必须在地层学研究上,作出开创性的成果。

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地球上五次大灭绝分别是在什么时候?

地球共分为冥古宙、太古宙、元古宙、显生宙四个阶段。元古宙时藻类和细菌开始繁盛,是由原核生物向真核生物演化、从单细胞原生动物到多细胞后生动物演化的重要阶段。

显生宙,指“看得见生物的年代”。是开始出现大量较高等动物以来的阶段,包括古生代、中生代和新生代。从距今大约5.4亿年前延续至今,古生代是显生宙的第一个代,上一个代是元古宙的新元古代,下一个代是中生代。古生代包括寒武纪、奥陶纪、志留纪、泥盆纪、石炭纪、二叠纪。

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而地球上的五次生物大灭绝都是出现在显生宙时期,这五次分别是奥陶纪生物大灭绝事件;泥盆纪生物大灭绝事件;二叠纪生物大灭绝事件;三叠纪生物大灭绝事件以及我们最为熟知的白垩纪生物大灭绝事件。

奥陶纪生物大灭绝事件发生于4.4亿年前,这个时候海生无脊椎动物空前繁荣,比如大家熟知的三叶虫,此次事件之后,有颌鱼类开始统治地球。

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泥盆纪生物大灭绝事件发生于3.77亿年前,此次事件之后,两栖动物开始主宰地球。

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而二叠纪生物大灭绝时代发生于 2.5亿年前,此次事件之后,大家最为熟悉的恐龙开始慢慢繁育。

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三叠纪生物大灭绝事件发生在2亿年前,此后,地球迎来了恐龙时代。

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而我们最熟悉的应该就是白垩纪恐龙灭绝事件了, 发生在6500万前,哺乳动物爆发,直到人类祖先阿法南方古猿出现,进入人类时代!

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有科学家认为,第六次生物大灭绝也将到来,从1500年开始,超过320个陆栖脊椎动物物种灭绝,大象、长颈鹿等大型动物面临着更大的生存威胁。剩余物种也表现出了平均25%的衰退。动物的灭亡和减少正是地球第六次生物大灭绝的前奏,目前的灭绝与人类行为密切相关。斯坦福大学生物学教授命名为“人类世去共栖物”时代。

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但是目前为止,这个猜测还没有得到科学界的共识。

为什么会出现生物大灭绝

研究表明,地球大约6亿年以来生命在不断地演化,经历了多次大大小小的灭绝事件,所有这些生物大灭绝事件几乎都伴随有剧烈的全球性环境变化。

沈树忠称,奥陶纪末、三叠纪末、中石炭世事件都伴随有冰室效应/温室效应气候转变事件的发生;二叠纪末、始新世/古新世之交、白垩纪末等事件发生的前后都有温度剧烈变化、海洋酸化和缺氧、海洋微生物爆发等现象出现,所有这些都说明剧烈的气候环境变化是导致生物大灭绝发生的原因。

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“其幕后黑手大多指向地球内部的活动造成的大规模火山喷发,即便是很多人认为地外星体撞击导致的白垩纪末生物大灭绝事件,也有越来越多的研究表明德干玄武岩的喷发与大灭绝的密切时间联系。”沈树忠称。

通过研究发现,大规模火山喷发带来的二氧化碳等温室气体本身不足以造成地质记录所表现的碳同位素、温度等变化幅度,但火山作用可以触发蕴藏在各大陆和大陆架沉积物中的大量甲烷等温室气体在短时间内快速释放,这些温室气体大量进入大气,可造成地表环境剧烈变化,从而造成生物大灭绝。

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以第一次出现的奥陶纪生物大灭绝为例,发生在4亿多年前奥陶纪末期的生物大灭绝,是地球历史上第一次生物大灭绝事件。这次大灭绝重创海洋生态系统,当时85%的海洋生物物种灭绝,生物群落结构瓦解。

王光旭科研团队经过研究,总结了奥陶纪末期全球各板块底栖动物的演化规律,结合生物地层数据和碳同位素地层数据,在更高精度的综合地层框架下,科研人员也理清了奥陶纪末生物大灭绝的发生经过。

王光旭表示“我们发现,大灭绝发生的准确时间是距今4.45亿年前,这与南极冈瓦纳冰盖的大规模形成时间吻合。当时气候变冷、冰盖形成很可能就是导致海洋生物大面积消失的主要原因。”

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而到4.44亿年前,气候波动依旧存在,这造成了海洋动物群的更替,珊瑚、海绵等一些动物类群的多样性甚至明显增加。到4.43亿年前,随着气候环境的整体恢复,海洋生态系统开始全面复苏。

以2.5亿年前的二叠纪生物大灭绝为例,二叠纪是古生代的最后一个纪,也是重要的成煤期。二叠纪开始于距今约2.99亿年,延至2.5亿年,共经历了4500万年。

二叠纪末发生了有史以来最严重的大灭绝事件,估计地球上有96%的物种灭绝,其中95%的海洋生物和75%的陆地脊椎动物灭绝。三叶虫、海蝎以及重要珊瑚类群全部消失。陆栖的单弓类群动物和许多爬行类群也灭绝了。这次大灭绝使得占领海洋近3亿年的主要生物从此衰败并消失,让位于新生物种类,生态系统也获得了一次最彻底的更新,为恐龙类等爬行类动物的进化铺平了道路。科学界普遍认为,这一大灭绝是地球历史从古生代向中生代转折的里程碑。

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在二叠纪生物大灭绝研究中,沈树忠他们发现,生物大灭绝开始初期,地球的温度是25℃,而生物大灭绝结束,温度为33℃,当时大规模火山活动使得地球经历了“突然升高”的状态。造成了全球范围内大规模森林野火事件频发,使得森林快速消亡。森林的破坏又造成地表风化加剧,地表土壤系统快速崩溃。

在地层记录中发生了碳同位素负漂离现象也表明当时二氧化碳浓度也急剧升高,海水缺氧、酸化,让生物无法呼吸。陆地生物遭“灭门”的同时,海洋生物也遭遇磨难。大规模的火山爆发导致地表大量温室气体释放和快速的温室效应。

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这么厉害的灭门惨案花费了多少时间?一直以来,古生物学家们像“福尔摩斯”一样,通过对地层、化石的研究,慢慢在拨开迷雾。

“过去,有科学家认为,这样的大灭绝,至少耗费上百万年时间。伴随研究的推进,时间不断缩短。100万年,50万年,20万年……”沈树忠说,“通过高精度综合年代地层框架、生物多样性定量分析和多种地化指标等研究,沈树忠得出最新数字:大灭绝被精确卡定在6万年左右。6万年,对于几十亿岁的地球而言,就是眨眼的时间。”

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尽管科学家认为是气候导致了生物大灭绝,但这五次生物大灭绝的模式、生态效应,火山喷发、环境恶化与生物大灭绝之间的时间关系等远还没有研究清楚,而要真正解答这些问题则需要精准的化石分类学基础、高精度的时间框架以及多种地球化学指标相结合的环境背景等综合研究才能得出比较合理的结论。

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