逃脱二叠纪末生物大灭绝,我国新疆发现陆地“避难所” 古气候稳定促成生命延续

南京日报 2025-03-13 13:33:43
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逃脱二叠纪末生物大灭绝,我国新疆发现陆地“避难所” 古气候稳定促成生命延续!科研团队在二叠纪—三叠纪界限附近发现了一枚四足动物骨骼化石。这次发现由中国科学院南京地质古生物研究所与国内外单位组成的研究团队在中国新疆完成,揭示了二叠纪末大灭绝期间陆地“避难所”的存在。研究成果于北京时间3月13日发表于《科学进展》。

距今约2.5亿年的二叠纪末期,地球上发生了最大规模的生命灭绝事件,超过80%的海洋物种消失。此后历经约400万年,地球表面的生态系统才得以恢复。长期以来,研究大多集中于海洋生物的灭绝及其机制方面,对陆地生命灭绝的相关研究较少。一些学者提出,在大灭绝期间,内陆地区可能存在一些避难所,保护了陆地植被免受环境灾难的影响,保存了多样性并促进了快速复苏和辐射。

针对这一问题,南古所博士彭辉平在研究员刘锋的指导下,与南古所研究员万明礼、美国密苏里科技大学教授杨晚以及中国科学院古脊椎动物与古人类研究所研究员刘俊合作,对我国新疆吐哈盆地西缘出露的南桃东沟剖面中产出的孢粉化石进行了详细研究。这些孢粉化石只有几微米大小,具有数量多、发现概率大的特点,更易保存并被找到。经过与同层原位保存的松柏类树干化石和蕨类茎秆化石对比,确定这些孢粉化石产自当地植被且未发生远距离位移。

通过对南桃东沟二叠纪末大灭绝前后地层中保存的孢粉化石进行属种多样性统计,发现已发现的33个孢粉属在经过二叠纪末大灭绝后都得以幸存。这表明大灭绝未能导致这33个孢粉属中任何一个灭绝。将世界其他地区的孢粉数据纳入考虑后,发现南桃东沟剖面记录的孢粉化石种在大灭绝后真正灭绝的可能仅为21%,远低于海洋生物在同期的灭绝率。这一系列证据表明,新疆吐哈盆地南桃东沟地区在二叠纪大灭绝期间并未出现明显的陆地植被大灭绝现象。

此外,科研人员还发现了大量与孢粉和植物化石同层保存的四足动物骨骼化石。这些四足动物骨骼化石来自食草四足动物水龙兽和食肉动物迟滞鳄,时间在大灭绝75000年后。这些四足动物化石在新疆地区较早地层中没有相关化石记录,推断它们是二叠纪末大灭绝后从其他地区迁移而来。这说明南桃东沟在二叠纪末大灭绝后相对其他地区具有更丰茂的水草和宜居的环境,为迁入动物的生存提供了必要条件,使它们能在大灭绝后的短短几万年内快速大量繁衍。

这也证明了新疆吐哈盆地南桃东沟地区在二叠纪大灭绝期间并未出现明显的陆地植被大灭绝现象。此前主流观点认为,二叠纪末大灭绝导致陆地初级生产力大幅降低后,陆地生态系统的多样性需要超过100万年才能恢复到灭绝前的水平。然而,南桃东沟的陆地生态多样性恢复速度却比其他地区快10倍以上。推测原因可能与当地长期稳定的局地气候有关。南桃东沟地层剖面古土壤基质的减钾风化指数实验显示,该地区在二叠纪灭绝前后一直保持半湿润—季节性干旱气候,常年降雨维持在1000毫米左右。这种气候即使在二叠纪末大灭绝期间也保持稳定。

尽管新疆吐哈盆地在二叠纪末大灭绝期间与西伯利亚大火成岩省这一导致二叠纪末生物大灭绝的主要诱因距离很近,但看似最危险的地方却出现了陆地植被的避难所。这一发现启示我们:导致生物灭绝的环境因素在陆地的分布确实受到不同纬度大气环流和局地气候的限制。

责任编辑:卢其龙 CN070

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