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2.52亿年前二叠纪末大灭绝事件新原因:有毒微生物大量繁殖产生“毒汤”

2.52亿年前二叠纪末大灭绝事件新原因:有毒微生物大量繁殖产生“毒汤”

2.52亿年前二叠纪末大灭绝事件新原因:有毒微生物大量繁殖产生“毒汤”

(神秘的地球uux.cn报道)据cnBeta:大约2.52亿年前的二叠纪末期大规模灭绝事件(地球历史上最严重的此类事件)与大量火山排放的温室气体、温度的大幅上升以及海洋和陆地上几乎所有物种的消失有关。一个国际研究小组最近发表的一项研究发现了极端变暖事件中灭绝的一个新原因:有毒微生物的大量繁殖。

在一个健康的生态系统中,微小的藻类和蓝细菌作为光合作用的废物为水生动物提供氧气。但是当它们的数量失去控制时,这些微生物会耗尽自由氧,甚至向水中释放毒素。通过研究澳大利亚悉尼附近岩石的化石、沉积物和化学记录,研究人员发现,在二叠纪末期大规模灭绝的第一次火山喷发之后不久,就发生了几次脉冲式的水华事件。一旦底层动物或"分食者"被杀死,就没有人再去控制微生物了。然后,淡水系统充斥着藻类和细菌,将动物的恢复时间推迟了数百万年。

康涅狄格大学教授Chris Fielding和Tracy Frank研究的是沉积物,Frank解释说他们对这项工作的贡献是在两人都在内布拉斯加大学林肯分校时,从沉积物层中收集有关环境条件的细节,以及由此产生的“毒汤”。

"我们正试图了解这些植物生活在什么条件下,例如,它们是湖泊沉积物还是河流沉积物?"Frank说。"然后我们可以确定关于水域的盐度和温度的细节,这些细节来自于地球化学。"

“毒汤”的三个主要成分是加速的温室气体排放、高温和丰富的营养物质。火山爆发提供了前两个,而突然的森林砍伐则造成了第三个。当树木被消灭时,土壤流入河流和湖泊,提供了微生物所需要的所有营养物质。当研究人员比较不同的与气候变暖有关的大规模灭绝的化石记录时,该小组发现了极其相似的化石记录。这表明致命的微生物繁殖是极端变暖事件中淡水动植物灭绝的“惯犯”。

Frank说:“我们看到湖泊和浅海环境中越来越多的有毒藻类大量繁殖,这与温度的上升和植物群落的变化有关,这导致了淡水环境中营养物质的增加。”因此,与今天有很多相似之处。火山活动在过去是一个二氧化碳的来源,但我们知道,由于人类活动的影响,当时看到的二氧化碳输入的速度与我们今天看到的二氧化碳增加的速度相似。

“我们可以了解到过去气候的变化程度,极端情况是什么,它的变化速度有多快,气候变化的原因是什么,这为我们理解今天发生的事情提供了一个很好的背景。”

根据政府间气候变化专门委员会(IPCC)今年的报告,人类对不断变化的气候的影响是“明确的”,创造了有利于这些喜欢温暖环境的微生物传播的条件。再加上水污染(主要来自农业和森林砍伐)带来的营养物质的涌入,这导致了有毒水华的急剧增加。其结果是:鱼类大量死亡,人类和牲畜的健康受到严重影响,每年的成本可达数十亿美元。

Fielding说:“二叠纪末期是寻找与现在正在发生的事情相似之处的最佳地点之一。另一个大的相似之处是,二叠纪末的温度上升与森林火灾的大规模增加相吻合。破坏整个生态系统的事情之一是火灾,而我们现在在加利福尼亚等地看到了这一点。人们想知道像这样的事件的长期后果是什么,因为它们正变得越来越广泛。”

这些都是生态系统失衡的明显表现,而目前的研究表明,水华事件的影响可以在极长时间内回响。然而,与过去遭受大规模灭绝的物种不同,我们有机会通过保持我们的水道清洁和遏制我们的温室气体排放来防止这些有毒水华。

“可怕的是,我们习惯于用几年的时间尺度来思考问题,也许是几十年,如果我们真的很冒险的话。二叠纪末期的大灭绝事件花了四百万年才恢复过来。这发人深省。”Fielding说。




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