第二次生物大滅絕(第二次物種大滅絕)

第二次生物大滅絕

第二次物種大滅絕一般指本詞條

又稱:泥盆紀大滅絕、中晚泥盆紀大滅絕、超級地幔柱滅絕事件

時間:從距今約3.77億年前的晚泥盆紀法門階至早石炭紀之際

事件:從距今約3.77億年前的晚泥盆紀至早石炭紀之際發生了第二次物種大滅絕,或稱為晚泥盆紀大滅絕,呈現兩個高峰,第一個高峰因發生在晚泥盆法門階的早期而被稱為法門大滅絕,第二個高峰出現在石炭紀與泥盆紀交接,兩事件中間間隔100萬年,是地球史上第二次大物種滅絕事件,海洋生物遭到重創,78%的海洋物種滅絕。該滅絕事件五次物種大滅絕中時間持續最長的,大約持續了兩百多萬年或更長。第二次生物大滅絕進化之道的一個重大的突破,最早的陸地脊椎動物海納螈登上了陸地。如果沒有海納螈,就沒有今天的人類。

基本介紹

  • 中文名:第二次生物大滅絕
  • 外文名:Second mass extinctions
  • 又稱:超級地幔柱滅絕事件、法門大滅絕
  • 時間泥盆紀
  • 滅絕動物比例:72%
  • 主要滅絕動物:鄧氏魚、艾登堡母魚、提塔利克魚
滅絕背景,具體過程,波及範圍,原因推測,進化意義,

滅絕背景

泥盆紀(Devonian period),地質年代名稱,古生代地第四個紀,約開始於4.05億年前,結束於3.5億年前,持續約5000萬年。泥盆紀分為早、中、晚3個世,地層相應地分為下、中、上3個統。泥盆紀古地理面貌較早古生代有了巨大地改變。表現為陸地面積地擴大,陸相地層地發育,生物界地面貌也發生了巨大地變革。陸生植物、魚形動物空前發展,兩棲動物開始出現,無脊椎動物地成分也顯著改變。
泥盆紀是脊椎動物飛越發展地時期,魚類是當時最高級的生物並且相當繁盛,理所當然的是當時海洋的主宰者,各種類別地魚都有出現,故泥盆紀被稱為 “魚類的時代”。最重要的是顯示出從總鰭類演化而來的原始爬行動物——四足類(四足脊椎動物)地出現。

具體過程

3.77億年前,地球進入了泥盆紀晚期。此時的地球與現在的有很大不同:泛大陸尚未形成,今天的南美洲、非洲、印度以及南極洲形成岡瓦納古陸,其它陸地則分裂成一系列島嶼,分布在世界各地。陸地上首次出現了森林,由於沒有植食性動物,森林很快遍布全球。陸地上只有少量節肢動物,大部分動物都生活在海洋。魚類在第一次生物大滅絕事件中發展壯大,很快成為世界霸主。現在的魚類只有三個分支:硬骨魚軟骨魚、圓口魚。而泥盆紀時還有另外兩種:頭甲魚盾皮魚,其中盾皮魚是海洋中的主宰者。
有一種盾皮魚叫做鄧氏魚,是海洋中的頂級掠食者,海洋中絕對的主宰者。鄧氏魚身長11米,體重4噸,咬合力可達5噸,足以將鋼筋咬得粉碎,這樣的咬合力出現於古近紀巨齒鯊能與之匹敵。
海洋的動物們悠閒地生活著,就連最強大的鄧氏魚,也沒有意識到,滅頂之災即將來臨。
這次災難的罪魁禍首是岩漿。3000億立方米的岩漿由於不明原因脫離了外核,從西伯利亞地區噴涌而出。
3.77億年前的一天,地球忽然開始劇烈晃動,同時,大量高溫氣體從西伯利亞地區的海床裂縫中噴出,這導致附近的海水開始沸騰,殺死了大量生物。緊接著,3000億立方千米的岩漿噴涌而出。滾落的岩石很快就摧毀了附近所有的珊瑚礁和其他生物。
岩漿不僅使海水溫度大幅升高,燙死了成千上萬的生物,還污染了海水。岩漿中的有毒物質與海水發生化學反應,使海水發生酸化,大量動物因無法呼吸而死亡。
災難發生5000年後,海水中的污染物擴散到了大氣中,其中大部分是溫室氣體——二氧化碳。這導致全球氣溫迅速升高,達到30攝氏度,洋流也停止了運動。在赤道地區,海水溫度由20攝氏度升到32攝氏度,這摧毀了更多的珊瑚,因為它們無法在高溫中生存。
災難發生十萬年後,岩漿還在繼續噴發,而此時又出現了一個新的殺手:植物。你可能會很奇怪,植物能製造氧氣,怎會是殺手?此前,陸地上並沒有土壤,但由於植物枯枝敗葉的腐化,土壤出現了。雨水將大量土壤衝進海洋,成為海藻很好的養料。海藻的興盛消耗量大量氧氣,使動物窒息而死,因此,加快了動物的滅絕。
災難發生75萬年後,天空中的水蒸氣與二氧化硫發生化學反應,形成酸雨。連續數萬年的酸雨的泛濫使植物的數量進一步減少,土壤發生酸化。
超級地幔柱衝破海床130萬年後,又發生了新的災難。從前的火山噴發都發生在海洋中,而這次發生在陸地上。3.76億年前,中國的西部地區,大地開始劇烈顫動,一個直徑8千米的火山口中,20萬立方千米岩漿噴涌而出。岩漿淹沒了方圓50千米所有的地方,殺死了這範圍內所有的生物。火山還噴發出了許多火山灰和有毒氣體,它們遮天蔽日,完全遮住了陽光,地球陷入了200萬年的長夜之中。
過去100多萬年中,地球的溫度不斷升高,但這時,火山灰使陽光發生折射,地球無法獲得太陽能,氣溫開始迅速下降。海水從32攝氏度跌到16攝氏度,淺海中的魚卵立刻全部死亡。地球陷入了嚴重的冰期事件,這場冰期比我們熟知的那場一萬年前的要嚴重一倍。
災難發生150萬年後,地球開始了一百多萬年間的第一場降雪。大雪持續了數年,覆蓋了緯度大於45的所有地區。冰冷海水中的生物大量死亡,它們無法適應這種從高溫到低溫的快速變化。
災難發生200萬年後,寒冷的天氣過去了,岩漿也不再噴發。但地球的生命跡象幾乎全部消失,地球需數十萬年才能恢復以往的生機。海洋中的動物幾乎全部消失,而微生物抓住了機會,開始大量繁衍,這很像寒武紀生命大爆發之前,地球由微生物主宰,微生物難道會重新成為地球霸主嗎?答案是否定的。
曾經加速動物滅絕的植物這次成為了救星,它們製造大量氧氣,使地球逐漸恢復生機。地球上空的有毒氣體逐漸消散,氣溫逐漸穩定下來,並又出現了四季變化。滅絕事件在超級地幔柱衝破海床500萬年,也就是距今3.72億年前前終於結束了。
超級地幔柱滅絕事件是地球史上持續時間最長,嚴重程度第三的自然災難,它使得那時75%的生物都永遠的消失。包括頂級掠食者鄧氏魚在內的所有盾皮魚,首種胎生脊椎動物艾登堡母魚、陸地脊椎動物的祖先真掌鰭魚和提塔利克魚以及所有頭甲魚都在這場浩劫中滅絕了。在這場災難中,有一項了不起的進化:出現了首次能在陸地行走的脊椎動物:提塔利克魚。提塔利克魚雖滅絕了,但它們的一支進化成更先進的物種:魚石螈。魚石螈是包括人類在內的所有四足脊椎動物的祖先,它們迅速代替節肢動物成為陸地霸主。
讓我們來總結一下這場滅絕事件中的災難因素:3000億立方千米的岩漿、忽冷忽熱的極端氣候、數百萬年的長夜、大量有毒氣體、缺氧的海水以及冰期。這些因素疊加在一起,構成了嚴重的災難——超級地幔柱滅絕事件

波及範圍

第二次生物大滅絕(第二次物種大滅絕)
滅絕的科占當時科總數的30%,滅絕選擇性地發生,滅絕的海生動物達70多科,其滅絕情況可能比陸生生物更為嚴重。這次滅絕事件的時間範圍較寬,規模較大,受影響的門類也多。當時淺海的珊瑚幾乎全部滅絕,當時赤道淺水水域的珊瑚礁則是全部滅絕,深海珊瑚也部分滅絕,層孔蟲幾乎全部消失,竹節石全部滅亡,浮游植物的滅絕率也達90%以上,腕足動物中有三大類滅絕,無頜魚及所有的盾皮魚類受到嚴重影響。陸生植物以及淡水物種,比如原始爬行動物,也受到影響。

原因推測

此次大滅絕中受影響最大的是那些生活在暖水中的物種,因此很多科學家認為造成這次大滅絕事件的原因,是一次與奧陶紀末相似的全球變冷事件。根據這一理論,晚泥盆世的大滅絕是由岡瓦納大陸的另一次冰川作用引發的,巴西北部這一時期的沉積物中有證據支持這一假設。此期間的彗星撞擊事件曾被認為可能是這次大滅絕的誘因。加拿大古生物學家迪格比麥拿輪在1969年提出泥盆紀滅絕事件是由小行星撞擊造成的。然而,儘管有晚泥盆世碰撞事件(見阿拉莫火球),但是沒有存在一個足夠大的泥盆紀隕石坑的證據支持。通過同位素測量碳,氧和鍶,從全面的環境分析,元素分析,熱冷氣候快速變化的重大環境變化,少雨、海平面下降、海水含氧量下降,這些變化可能也是造成大規模滅絕中的一個因素。
第二次生物大滅絕(第二次物種大滅絕)

進化意義

泥盆紀後期,原因可能是中太平洋地函柱噴發出大量火山灰和溫室氣體,導致海平面下降,氣候劇變。大量海洋生物滅亡,但兩棲類獲得發展。

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