地球史上的五次生物大滅絕

夕 誠

在古老的北美洲，曾經生活著一群古人類——克洛維斯人，他們可以制作特別的工具來獵殺大型哺乳動物作為食物，比如猛犸象。所以，關于猛犸象的滅絕，一直以來很多人都認為是古人類的過度捕殺造成的。可讓人匪夷所思的是，克洛維斯人幾乎是與猛犸象同時滅絕的。2014年，科學家在北美洲、歐洲以及中東地區的地層中都發現了一種只有隕石撞擊地球時才會形成的特殊物質，于是得出結論：在1.29億年前，地球遭遇了一次小行星撞擊，這次撞擊事件導致地球氣候急劇變化，從而造成大量動物滅絕，這其中就包括猛犸象和古人類克洛維斯人。

猛犸象的滅絕只是地球史上眾多生物滅絕事件的其中之一，地球史上還發生過五次大規模的滅絕事件，它們都發生在人類出現之前，分別發生在4.4億年前的奧陶紀末期、3.75億年前的泥盆紀末期、2.5億年前的二疊紀—三疊紀過渡時期、2.08億年前的三疊紀—侏羅紀過渡時期和6 500萬年前的白堊紀末期。

第1次：4.4億年前

在奧陶紀時期，地球上淺海廣布，氣候十分適宜生物的生長，海洋生物十分繁盛，比如三葉蟲、腕足類、雙殼類、腹足類、海百合、藻類等。

然而，到了大約4.46億年至4.44億年前，即奧陶紀末期，這兩百萬年間地球上發生了第一次大規模的物種滅絕事件，所以，又被稱作是“奧陶紀滅絕事件”。這次滅絕事件，約85%的物種滅亡，約27%的科與57%的屬滅絕，從滅絕的數量上看，在五次大滅絕事件中排名第三位。

關于生物滅絕的原因，古生物學家認為是由全球氣候變冷造成的，當時的地球正經歷安第斯—撒哈拉冰河時期，大片的冰川使洋流和大氣環流變冷，全球溫度下降，冰川鎖住了水，導致海平面下降，改變了生物的生存環境，沿海生物圈被嚴重破壞了，最終導致大量物種滅絕。值得慶幸的是，在這次生物大滅絕過后不久，進入地質歷史上的志留紀時期，地球生物又開始迅速復蘇。

第2次：3.75億年前

在3.75億年前至3.6億年前，泥盆紀—石炭紀過渡時期的生物大滅絕事件持續了近2 000萬年，期間有多次滅絕高峰期，這使海洋生物大量滅絕，而陸地生物受到的影響較小。從規模上看，約82%的海洋物種滅絕，當時淺海的珊瑚幾乎全部滅絕，深海珊瑚也部分滅絕，此次事件在五次大滅絕事件中排名第四位。

關于此次滅絕事件的原因，有學者認為是一次與奧陶紀末期相似的全球變冷事件，即地球進入卡魯冰河時期所致；也有學者認為是此期間發生過彗星撞擊地球事件所致；還有人認為是陸生植物大量繁育，它們進化出發達的根系深入地表土之下數米，加速了陸地巖石土壤的風化，大量的鐵元素釋放進入地表水，造成了水系的富營養化，從而導致了海底缺氧事件。

第3次：2.5億年前

在2.5億年前的二疊紀—三疊紀過渡時期，地球上發生了迄今為止已知的最大規模的物種滅絕事件，總共約57%的科、83%的屬、大約96%的海洋生物的種、約70%的陸地生物的種滅絕了。

在那個時代，火山頻繁爆發，沉積下來的火山灰掩蓋了一切，卻又準確地記錄下了當時的情景。科學家研究發現，在我國浙江長興煤山，有一段地層剖面，清晰地反映了當時動物滅絕的過程：在地層剖面中，蜓、四射珊瑚、三葉蟲等生物，隨著時間的推移，越往地層的上方就越稀少，最后絕跡了。科學家們采用礦物測年方法確定這些事件發生的具體時間，發現煤山剖面標志生物大滅絕開始的25層火山灰為2.51941億年前，終結于2.51880億年前，這意味著大滅絕發生在大約6萬年這一時間段內，并且是一次突發性的滅絕事件。

經過計算，在當時的生物大滅絕初期，地球的溫度是25℃，而生物大滅絕結束時期，溫度為33℃，短短幾萬年的時間里地球溫度升高了8℃。這足以說明當時的地球經歷了一場全球范圍的高溫期，溫度升高，氣候干旱，森林野火不斷，直至燃燒殆盡，二氧化碳濃度升高，海洋生物也因缺氧而大批死亡。其罪魁禍首，就是當時大規模的火山活動，導致地表大量溫室氣體的釋放和快速的溫室效應。

第4次：2.08億年前

距今2.08億年前的三疊紀—侏羅紀過渡時期的生物大滅絕事件影響遍及陸地與海洋，導致大約23%的科與48%的屬的生物滅絕。也正是這次滅絕事件，給恐龍提供了廣闊的生存空間，使得恐龍成為侏羅紀的優勢陸地動物。

這次滅絕事件歷時很短，不足一萬年的時間，其原因至今未有定論。常見的觀點是，隕石撞擊地球所致。法國有個羅什舒阿爾隕石坑，地質年代大約是2.01億年前，但這個侵蝕過的隕石坑直徑約25公里，原始直徑可能約50公里，但是也有專家認為這樣的規模對于造成生物滅絕而言影響太小了。2013年，日本的科學家在日本岐阜縣坂祝町河流沿岸和大分縣津久見市的海岸附近發現了濃度很高的金屬鋨，這種金屬在地表上非常罕見，但在隕星內則含量豐富。同位素分析證實，新發現的鋨與地表本來存在的鋨不同，其來源是隕星。他們認為這是一顆直徑為3.3～7.8公里、重量約5 000億噸的隕星撞擊地球所致，此次撞擊導致了三疊紀－侏羅紀生物大滅絕。

第5次：6 500萬年前

關于恐龍的滅絕，被國際社會認可的是“隕石撞擊說”。20世紀70年代末，一位名叫格倫·彭菲爾德的地質學家在墨西哥尤卡坦半島的希克蘇魯伯地區從事石油勘探工作時，驚奇地發現在尤卡坦半島外海的海床之下，有個直徑達70公里的環狀地形。然后他查閱了相關資料，發現尤卡坦半島也有一個這樣的弧狀地形，兩者居然可以組成一個完整的圓形，直徑達180公里。

后來，不斷有科學家們在此地有新的發現，比如沖擊石英、玻璃隕石等，足以證明這個圓形構造是隕石撞擊形成的，而且推測這個撞擊體的直徑至少有10公里，撞擊產生的能量相當于1 014TNT當量，是全世界所有已知爆炸事件中規模最大的一次。再后來，有人研究發現這個隕石撞擊坑的形成年代大約是6 500萬年前。于是，隨著研究的不斷深入，科學家確認了希克蘇魯伯隕石撞擊事件是造成白堊紀—第三紀恐龍大滅絕的原因。

希克蘇魯伯撞擊事件引發了大規模海嘯、地震與火山爆發，撞擊產生的碎片和灰塵會造成全球性的風暴，長時期遮避陽光，妨礙植物的光合作用，造成生態系統的瓦解，一系列的災難最終導致約17%的科、50%的屬、75%的物種滅絕，此次滅絕事件的規模在五次大滅絕事件中排名第二。

盡管相對于地球的歷史而言，人類的歷史極為短暫，但是，人類誕生之后對地球生物的演化造成了極大的影響。劍齒虎、短面熊、袋狼、披毛犀、渡渡鳥、大地懶、恐鳥、愛爾蘭麋鹿、大河貍……這些曾經盛極一時的生物早已從地球上徹底消失了。它們匆匆而來，卻又匆匆而去，留給我們的只有無限的思考。