2.52亿年前二叠纪末生物大灭绝谜底：致命炎热导致赤道生态系统崩溃
二叠纪末生物大灭绝杀死了大约90％的物种，包括菊石这样的软体动物
早三叠世牙形石，用于在这项新研究中氧同位素测量。
科学家们发现为什么地史时期最严峻的生物大灭绝后“破碎的世界”持续了如此长久，简而言之，是因为炎热的气候。
发生于2.52亿年，恐龙出现之前的二叠纪末生物大灭绝，消灭了几乎世界上所有的物种。一般而言，生物大灭绝之后总是存在一个“死亡区”，在这个“死亡区”内上万年间缺少新的物种。在本研究中，这个死亡区，即早三叠世，持续了史无前例的漫长时间：5个百万年。
由中国地质大学（武汉），英国利兹大学和德国爱尔兰根-纽伦堡大学组成的联合研究表明，导致如此冗长的沉寂期是因为温度急速的升高，在赤道很可能达到了陆地50°C和海平面40°C的致死高温。
第一作者孙亚东，中国地质大学（武汉）和利兹大学的联合培养博士生，说：“全球变暖很长时间被认为与二叠纪末的生物大灭绝有联系，但是我们的研究是第一次展示极端气候是导致赤道纬度生态系统几百万年不能得到恢复的原因。”
此研究也首次展示了地球海平面温度可以达到40°C—一个几乎达到致死数值的温度，在此温度下，海洋生物死亡，C3植物光合作用几乎停止。直到现在，气候模型工作者仍然假设海平面温度不会超过30°C。这些发现帮助我们理解未来的气候变化模式。
在“死亡区”里，我们可能见到的是一个非常奇怪的世界——赤道地区异常潮湿，但没有任何生命迹象。没有森林生长，只有少量灌木和蕨类。鱼类和海生爬行动物在赤道地区几乎绝迹，只有一些甲壳类。陆地上几乎没有动物存在，因为它们的新陈代谢水平使它们无法应对极端的高温。只有两极地区提供了免除高温烘烤的避难所。
在二叠纪末的生物大灭绝之前，地球显示出一片生机勃勃的景象。陆地上有一些初级的爬行动物和两栖动物，森林覆盖盘古大陆，海洋中充满了珊瑚礁，腕足类和海百合。
而破碎的世界起因于全球碳循环的打破。在正常环境下，植物通过光合作用吸收二氧化碳并作为有机质埋藏，这些有机质占了现今全球碳埋藏的一半。植物消失以后，二氧化碳水平直线上升，导致了温度的升高。
本研究于2012年10月19日发表于Science杂志，是目前为止，该时期（2.52-2.47亿年前）最详尽的温度记录。
孙亚东及其合作者从2吨华南岩石样品中采集了15000个牙形石化石（为已经灭绝了的一种类鳗海生动物的磷灰石质取食器官）。这些化石被用来测试氧同位素比值。而该比值主要为温度控制的，通过测试该比值，他们可以得知数亿年前的古海水温度。
利兹大学地球与环境学院的教授保罗 魏格纳（Paul Wignall），本文的作者之一，说：“从来没有人敢说地史时期的温度达到过如此搞的程度。希望未来的全球变暖不会使我们接近2.5亿年前的温度。如果它真的发生了，我们的研究展示了可能需要数百万年的时间来复苏”。
本研究是基于利兹大学和中国地质大学（武汉）近20年的合作伙伴关系。它受到了中国自然科学基金委员会的资助。
研究者
Prof Paul Wignall 是一名利兹大学的古环境教授。他的研究领域集中于理解地史时期的生物大灭绝事件。2012年10月16日他因其研究“中显生宙的生物大灭绝：从瓜达鲁普到特瓦因”，获得了皇家学会Wolfson Research Merit Award奖。
孙亚东是一名中国地质大学（武汉）和利兹大学联合培养的博士生。他的研究集中于二叠系和三叠系的牙形石生物地层学和运用碳氧稳定同位素的古气候重建研究。
EurekAlert!
