到底是什么把恐龙灭绝的外星人行星撞地球都
3.59亿年前的泥盆纪时期结束是一个多事的时期:鱼从海洋中渐渐滑落,蕨类森林在陆地上前进。
世界正从一千二百万年前的大灭绝中恢复过来,但气候仍然混乱,在温室条件之间摇摆,并冻结得非常深,以至于热带地区形成了冰川。
然后,正当地球从这些冰河时代之一开始变暖时,又一次灭绝发生了,这似乎是没有道理的。
现在,保存在格陵兰东部古老湖泊沉积物中的蕨类植物的孢子暗示了一个罪魁祸首:地球上的保护性臭氧层突然被剥夺,使表面生命暴露于引起突变的紫外线(UV)辐射之下。
南安普顿大学的古生物学家约翰·马歇尔(JohnMarshall)和他的合著者在今天发表在《科学进展》上的一篇论文中说,在灭绝即将来临之际,孢子变得畸形且变黑,表明DNA受到破坏。
他说,有证据表明“所有的臭氧保护措施都消失了。”
长期以来,科学家一直相信,至少在人类成为灭绝力量之前,消灭地球上的生命只有两种方法:小行星撞击或大规模火山爆发。
但是2年前,研究人员发现了证据,表明在地球最严重的灭绝中(2.52亿年前的二叠纪末期),火山将西伯利亚的盐类沉积物放到了平流层,在那里它们可能提供了化学反应,从而破坏了臭氧层并对整个森林进行了消毒。
宾夕法尼亚大学的古生物学家劳伦·萨兰(LaurenSallan)说,现在,德文纪末期的孢子令人信服,即使没有爆发,气候变暖也会耗尽臭氧层。
“由于证据如此充分,它将使人们重新思考其他大规模灭绝事件。”
泥盆纪末期的灭亡长期以来一直处于万年前泥盆纪晚期灭绝的阴影下,这是地球上最大的泥炭纪之一。它可能是由火山喷发而产生的,这些气体极大地冷却并温暖了地球,它杀死了大多数珊瑚和许多带壳的海洋生物。
但是10年前,萨兰(Sallan)和其他人的研究表明,德文犬末端本身就很强大,消灭了许多植物和脊椎动物,包括大多数四足动物,这是四肢鱼,已经开始进化出手指和脚趾。只有五趾四足动物存活。
“它重置了我们自己的发展,”马歇尔说。“所有这些古老的血统,都将它们踢出了框架。”
最终德文主义者所缺乏的是原因。萨伦说,没有证据表明火山作用或巨大影响,但是在与冰川有关的岩石沉积物的快速形成和消失中看到了一个诱人的线索。
“当时确实有些事情弄糟了。”
在过去的30年中,马歇尔(Marshall)探索了这段时间以来在格陵兰东部幸存的岩石。
当时,该地形远离北极,处于较低的纬度,被锁定在一个被称为旧红砂岩大陆的陆地内部干旱的内部。
在泥盆纪最后一个冰期之后,随着气候变暖,湖泊形成并充满了沉积物,这些沉积物慢慢变成了泥岩,记录了灭绝前后的状况。
年,马歇尔(Marshall)在6米长的钻孔岩心中挖掘出了完美的泥岩。
它捕获了一个惊人的转变:健康的化石孢子,被独特的对称尖刺覆盖,突然变形,其尖刺破烂不均。孢子因其铠甲而成为常见的化石,但它们像人类一样易受紫外线辐射。孢子甚至可以对紫外线产生“棕褐色”。
实验性古植物学家杰弗里·本卡说,马歇尔所见的破坏与这种暴露是一致的,他将这种破坏与二叠纪末期的灭绝联系起来。他说:“他们提出的建议似乎很合理。”
马歇尔认为,气候变暖导致夏季雷暴更加强烈,这可能将平流层注入了消耗臭氧的水和盐混合物。随着紫外线杀死森林,养分流入海洋可能导致浮游生物和藻类大量繁殖,这会在失控的反馈中产生更多破坏臭氧层的盐。
他说:“看来这可能是一场完美的风暴。”
阿巴拉契亚州立大学的地球化学家莎拉·卡迈克尔说,马歇尔的情景不仅可以解释灭绝的原因,而且可以解释这一时期的许多天然气矿床。它们是由腐烂的有机物形成的,但是没有人解释浮游生物生长所需的激增。枯林中的养分径流本来可以养活海洋生物。
这也预示了当今变暖世界中可能发生的情况,在此世界中,更强大的雷暴有时会“过度”对流层并将水分注入干燥,寒冷的平流层中。当与气溶胶颗粒和氯分子结合时,水分可能会吞噬臭氧。
但是大气科学家对现在是否正在发生这些臭氧消耗几乎无法达成共识,更不用说几亿年前了。现在发生的超调量比预期的要多,但是尚不清楚它们是否引起破坏性反应。
迈阿密大学的大气化学家埃利奥特·阿特拉斯(ElliotAtlas)研究了这种动力学,他对马歇尔的理论表示怀疑。他说,它需要对模型进行更严格的测试。“这不可能吗?我不能这么说。”
卡迈克尔(Carmichael)希望看到花粉粒以外的证据表明紫外线会导致灭绝。她说:“我不敢说紫外线辐射是原因。”“但是我认为这是一个原因。”
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