泥盆紀後期滅絕事件

泥盆紀後期滅絕事件（又稱晚泥盆紀滅絕事件或泥盆紀晚期滅絕事件、泥盆紀大滅絕），是地球生物史上五次主要的大規模物種滅絕事件之中的第四大物種滅絕事件，發生於古生代泥盆紀晚期。本次滅絕事件又可被細分為許多個別的小事件，而其中發生在3.74億年前的凱爾瓦塞事件是本次滅絕事件中最嚴重的，並標誌著泥盆紀最後一個時期法門階動物群階的開始，即弗拉斯階-法門階的邊界。另外第二大的罕根堡事件則終結了泥盆紀時期。總體而言，約19％的科和50％的屬在泥盆紀後期滅絕事件中消失。

基本介紹

• 中文名：泥盆紀後期滅絕事件
• 外文名：Late Devonian extinction
• 別名：晚泥盆紀滅絕事件、泥盆紀大滅絕、第二次物種大滅絕、超級地幔柱滅絕事件、法門大滅絕
• 滅絕動物比例：約72%
• 主要滅絕動物：鄧氏魚、艾登堡母魚、提塔利克魚等

泥盆紀簡介

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的改變。表現為陸地面積的擴大，陸相地層的發育，生物界的面貌也發生了巨大的變革。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的時期，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，各種類別的魚都有出現，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）的出現。

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：頭甲魚和盾皮魚，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的巨齒鯊能與之匹敵。

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。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。

災難發生150萬年後，地球開始了一百多萬年間的首場降雪。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，冰期結束，岩漿不再噴發。但地球的生命跡象幾乎全部消失。海洋中的動物幾乎全部消失，而微生物開始大量繁衍，這很像寒武紀生命大爆發之前。

曾經加速動物滅絕的植物成為了“救星”，它們製造大量氧氣，逐漸使地球恢復生機。地球上空的有毒氣體逐漸消散，氣溫逐漸穩定，並重現了明顯的四季變化。

此次滅絕事件使得75%的生物滅絕。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，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。

事件組成

在泥盆紀最後的2000萬至2500萬年期間，滅絕速率明顯較背景滅絕速率為高。在這段時期，可區分出8至10個不同事件，其中又有兩個特別嚴重，分別為凱爾瓦塞事件以及罕根堡事件。在凱爾瓦塞事件發生之前，地球已經存在漫長的生物多樣性喪失。而泥盆紀末期的罕根堡事件，則可能是造成在石炭紀初期1500萬年間缺乏陸上動物化石紀錄的原因。這段時期被稱作柔默空缺。

凱爾瓦塞事件

凱爾瓦塞事件（Kellwasser Event）是指出現在接近弗拉斯階-法門階邊界的滅絕高峰期。多數文獻中所指的泥盆紀後期滅絕事件事實上就是指凱爾瓦塞事件，因為它是第一個因發現海洋無脊椎動物化石紀錄而為人所知的滅絕事件。此事件在1967年時第一次被提出。此外因為地質紀錄顯示這段時期有兩個不同的缺氧頁岩層，還可以看出它有可能是由兩個不同，但時間距離接近的事件組成。

罕根堡事件

罕根堡事件（Hangenberg Event）是泥盆紀與石炭紀分界，為泥盆紀後期滅絕事件的最後一個滅絕高峰期。它的地層中含有被砂岩沉積覆蓋的黑色缺氧頁岩層。與凱爾瓦塞事件不同的是，罕根堡事件同時影響了海洋生態系與陸地生態系。

波及範圍

泥盆紀後期滅絕事件

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。

泥盆紀後期滅絕事件

爭論

雖然在泥盆紀晚期時有大規模生物多樣性喪失，科學界對於滅絕事件的發生時間和長度卻尚未確定。大致有50萬至2500萬年，落在吉維特階中期至法門階晚期。此外，學界也不清楚此次大滅絕事件是否是由兩次主要滅絕事件所組成，抑或只是一連串的小型滅絕事件。新研究指出可能是300萬年間的多種原因與不同次的滅絕事件共同組成了本次大滅絕。另有觀點認為本次大滅絕可視為2500萬年中7次不同滅絕事件，以及3次發生在吉維特階、弗拉斯階以及法門階末期的主要滅絕事件的組合。

圖中“Late D（本次滅絕事件）”顯示有數次滅絕高峰期

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。