温室气体为恐龙崛起铺平道路

上一篇 / 下一篇  2011-08-30 21:37:22

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早期恐龙在由剧烈火山喷发引发的三叠纪末期生物大灭绝事件后逐渐兴盛起来

发生在6500万年前白垩纪时期的小行星撞击事件可能导致了恐龙绝灭。然而地球上发生的另一次生物大灭绝又导致了怎样的后果呢?如今,研究人员对恐龙时代萌芽阶段的化石记录进行了梳理,进而提出了一个可能的杀手:火山温室气体引发了甲烷气体的大爆发。而正是这些甲烷气体使地球气候急剧变暖,其他生物大量灭绝,最终为恐龙兴盛创造了条件。

将火山爆发与生物进化联系起来需要进行一些具有“侦探”意义的工作。古生物学家发现,发生在2.01亿年前三叠纪末期的生物大灭绝事件曾将陆地和海洋中的一半物种扫荡干净,从而引发了恐龙的崛起。这次灭绝事件几乎消灭了所有的原始鳄类,此举为早期恐龙扫除了最大的竞争对手,并最终登上了统治地位。

最近,研究人员再次测定了这次大灭绝与发生在三叠纪末期的强烈火山活动的年代,并发现这两件进化及地质学上的大事件几乎发生在相同的时间。

为了搞清火山爆发如何导致这场大规模的全球生物灭绝事件,荷兰乌特勒支大学的古生物学家Micha Ruhl和他的同事对一些非常小规模的化石记录进行了研究。这些化石是古地中海的沉积物,当时的海底在漫长的地质年代里变成了今天的高山。

研究人员在7月21日的美国《科学》杂志网络版上报告说,他们从奥地利的海洋沉积物中提取了一种与众不同的有机分子。这种分子的分子链由23到35个碳原子构成,是被冲刷到海底的远古植物蜡质的一部分。分子中两种碳同位素的比例可以揭示植物所吸收的碳的不同来源——火山喷发带来的二氧化碳或被锁定在海冰中的甲烷,分析表明三叠纪末期这一同位素比例发生了剧烈变化。研究人员据此推算,在仅仅1万至2万年的时间里,有12万亿吨二氧化碳和甲烷进入了大气。

这一数值几乎是之前认定的二氧化碳或甲烷排放量的两倍。并且新的同位素分析结果表明,有更多的甲烷被排放到大气中,这是一种比二氧化碳更为有效的温室气体。Ruhl和他的同事认为,火山活动可能先使大气中二氧化碳含量增加,造成第一轮的气候变暖,随后海床中富含甲烷的冰融化,释放出大量甲烷,使气候变暖急速加快,更适合温暖气候的早期恐龙随之大量繁衍。

美国加利福尼亚大学圣克鲁兹分校的古海洋学家 James Zachos认为,新的同位素记录无疑揭示了“一个大的信号”。这些证据令人信服地将“一次大的生物绝灭事件与含碳气体的释放联系在一起”。然而纽约州帕利塞兹市 Lamont-Doherty地球观测站的古生物学家 Paul Olsen强调,这些气体的爆发究竟如何使如此之多的物种灭绝依然是个未解之谜。他说:“无论如何,我相信火山作用以某种方式导致了这场大灭绝。”


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