二叠纪末“毒汤”是导致几乎所有物种灭绝的主要原因

北京时间11月9日消息，地球进化历史中，最严重的一次物种大灭绝事件——二叠纪末大灭绝，许多动物死于“毒汤”，面对当前全球气候趋暖、室温效应等变化，这或许是一个令人深思的“现代启示录”。

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二叠纪末大灭绝事件发生于2.52亿年前，当时火山喷发释放大量温室气体、全球气温大幅升高，伴随的是海洋和陆地几乎所有物种灭绝消失。目前，美国康涅狄格大学地球科学系特蕾西·弗兰克和克里斯·菲尔丁教授在内的一支国际研究小组发表研究报告称，他们发现了二叠纪末全球气候极端变暖事件中物种灭绝的最新原因——有毒微生物大量繁殖。

在一个健康的生态系统中，微小藻类和蓝藻细菌为水生动物提供氧气，这是它们光合作用的副产物，然而一旦它们的数量失控，就会耗尽游离氧，甚至向水中释放毒素。通过研究澳大利亚悉尼附近的化石、沉积物的化学记录，研究人员发现，二叠纪末大灭绝事件的第一次火山喷发不久就发生了淡水微生物大量繁殖，一旦淡水底层食草动物或者“腐食者”死亡，就无法控制微生物，随后淡水充满了大量藻类和细菌，生态系统恢复可能推迟数百万年。

弗兰克和菲尔丁研究了远古淡水沉积物，他们从沉积物层中收集了有关环境条件的细节线索，由此发现了二叠纪末淡水中产生的有毒物质。他说：“我们正试图了解这些植物生活在怎样的环境中，例如：它们生活在湖泊沉积还是河流沉积中？那么我们就能确定有关盐度和温度的细节，事实上这些细节均与地球化学密切相关。”

“毒汤”与二叠纪末其出现的三个现象密切相关，分别是：温室气体释放、高温和丰富营养，温室气体释放和高温是由于火山频繁爆发造成的，而丰富营养是短时期内树木消失导致的，火山喷发导致大量木本植物消失，土壤流失进入河流和湖泊，为微生物提供了所需的全部养分。当研究人员比较与变暖相关的大规模物种的化石记录时，他们发现了极其相似的化石记录，这表明在极端变暖事件中，致命的微生物大量繁殖是导致淡水物种灭绝的“累犯”。

现今人类仍在“重蹈覆辙”，近年以来淡水微生物大量繁殖，通过这项研究我们意识到洞察远古地球科学的重要性，将为理解当代气候变化提供关键背景线索。

弗兰克说：“我们看到湖泊和浅海环境中出现越来越多的有毒藻类，它们呈爆发式繁殖趋势，这与全球气候转暖和相关植物群落变化有关，该变化导致淡水环境中营养成分增加，因此这与现今地球环境有诸多相似之处，二叠纪末期火山频繁爆发是主要的二氧化碳来源，但现今人类活动排放的二氧化碳增加速率非常惊人，与二叠纪末期火山喷发释放的二氧化碳增加速率相近。”

我们可以了解地球远古时期气候变化情况，极端情况是怎样的，变化的速度有多快，气候变化的原因是什么，这为我们理解当代正在发生的气候事件提供了重要线索。

依据2021年政府间气候变化专门委员会（IPCC）的研究报告，人类对气候变化的影响是“非常明确的”，并为水藻等喜温微生物扩散繁殖提供有利条件，再加上主要来自农业和森林砍伐的水污染带来的营养物质流失，导致大量有毒微生物繁殖，最终酿成的悲剧是——大量鱼类死亡，对人类和牲畜造成严重影响，全年每年损失数十亿美元。

二叠纪末期是寻找与现代发生气候事件相似之处的最佳目标，另一个相似之处是，二叠纪末期气温上升与森林火灾的大规模增加同时发生，其中一个相似之处就是火灾破坏了整个生态系统，美国加州野火带来的灾难不言而喻，人们想知道，随着此类事件越来越普遍，其带来的长期后果会怎样？

事实上，这些都是关于生态系统失衡的明显症状，目前最新研究显示，藻类爆发事件的影响可以持续很长时间，然而与远古时期遭受大规模灭绝的物种不同，地球人类有机会通过保持水道清洁和遏制温实验室气体排放来避免水华现象。水华现象是指伴随着浮游生物的骤然大量增殖而直接或间接发生的现象。

菲尔丁说：“可怕的是，我们习惯于用几年、甚至几十年的时间尺度来思考问题，现实情况远比我们想象的更严峻，二叠纪末期大灭绝事件用了400万年时间才恢复过来，我们必须清醒地认识这一点。”

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