誰是“滅絕”兇手

有一種悄無聲息的滅絕。這種滅絕，沒有點燃整個天空的天體撞擊，沒有覆蓋整片大地的巖漿肆虐——可是它依然足以殺死大部分生命。

“五大滅絕”開山之作

4.5億年前，奧陶紀末期。最早的陸生植物剛剛來到陸地開拓疆域，而廣闊的海洋早已生機盎然，尤其是淺海地區。

但無論是珊瑚、筆石、三葉蟲還是鸚鵡螺，都無法預見即將來臨的災難——在僅僅 400萬年的時間里，兩次滅絕高峰相繼出現，85%的物種滅絕。在4.88至4.13億年前的奧陶紀和志留紀時期，多起滅絕事件先后出現，但奧陶紀末的大滅絕無疑是這一系列事件中最為慘烈的一起。

那么，導致這場災難的罪魁禍首是誰呢？

氧刀下的安靜死亡

目前較主流的觀點認為，奧陶紀末滅絕二連擊的第一波是板塊運動所致，而第二波的元兇，正是氧氣。

在奧陶紀晚期，一塊大陸漂到了南極，上面逐漸積累起厚厚的冰。但是和海冰不同，陸冰并不會排開海水，反而導致海平面下降140米。如此劇烈的下降，意味著絕大多數淺海海底都暴露出了水面。厭氧海水這個“劊子手”，悄然而來。

奧陶紀大滅絕的全部原因尚未水落石出，還有一大疑點：雖然海水缺氧可以殺死一部分海洋生物，但有很多生物生活在很淺的海域，這里并不缺乏氧氣，那么這些生物是怎么被殺死的？

有可能是，氧氣劊子手還有別的同謀。最近的幾項新研究，果然發現了蛛絲馬跡——找到了兩個嫌疑人，但它們卻大相徑庭。

嫌疑人一號：缺氧引發的重金屬上升

如果一件命案陷入了僵局，怎么辦？看看其他的案子，特別是作案手法相同的那些。

因此，第一項研究聚焦的是奧陶紀與志留紀一系列生物滅絕事件中的最后篇章——普里道利統事件。它只是一場發生在4.2億年前的小規模滅絕事件。它同樣使得珊瑚、筆石和牙形石等海洋物種遭到波及；但在這起災難中，受到影響的還有一種叫做幾丁蟲的化石。破案關鍵就隱藏在這個額外的受害者中。

這種只有0.1～0.5毫米長的有機質化石是某種浮游動物的卵。在對幾丁蟲的觀察過程中，研究人員發現這些浮游生物的畸形率驟升至正常情況的100倍，而且畸形率增長的時間點與滅絕事件高度吻合。

研究人員對幾丁蟲以及這些化石所依存的巖石樣品中鐵、銅、砷、鋁、鉛、鋇、鉬、錳等金屬元素的含量分別進行精確測量，在畸形率突增的階段，幾丁蟲和沉積巖中多種金屬含量都有顯著增長，造成大量畸變的罪因已經被找到。

但這些金屬從何而來？海洋剛剛誕生的時代，曾經充滿了各種可溶的低價金屬離子；但是數十億年前光合作用生物的興起，令海洋中增加了一個新成分：氧氣。氧氣和還原性低價金屬是不共戴天的，經歷幾億年的化學反應，鐵、錳和幾乎所有其他重金屬離子都變成了不溶的氫氧化物沉淀下去，封印在海底。

可是，這些金屬畢竟沒有消失，始終潛伏在海底。有一種情況可以打開封印，使得這些金屬重新得以釋放。

那就是缺氧，能令數十億年之前的化學條件重回海洋。“劊子手”厭氧海水又來了，隨之而來的是它的一號“幫兇”：金屬離子。

在奧陶紀與志留紀，由于氣候變化導致的大洋環流改變，海水厭氧環境與正常狀態數次交替，普里道利統正處于海水厭氧事件中。

此時，鐵錳氫氧化物被還原，各種金屬以離子的形式被放歸海水。它們跟隨著洋流流經大洋的每一個角落，包括淺海浮游生物的棲息場所。這些高含量的重金屬抑制了生物正常的生長與繁殖，深海環境與淺海生物滅絕之間的鏈條最終被搭建完畢。

這起事件與奧陶紀大滅絕的第二波相似，擁有共同的作案手法，都有地球化學證據證明其厭氧環境。如此，重金屬頗有可能在奧陶末第二波滅絕中也是氧氣的幫兇。

但偵探的故事并未結束——沒人規定幫兇只能有一個。

嫌疑人二號：缺氧引發的硒下降

第二個故事的主角是另一種元素：硒。硒在所有動物及絕大多數植物的生命活動中都是不可或缺的必需微量元素，抗氧化酶和硒蛋白的構成都少不了硒元素。

在這項由澳大利亞研究團隊開展的最新研究中，研究者提取了三次滅絕事件（奧陶紀，泥盆紀和三疊紀）期間頁巖中的黃鐵礦，這些閃閃發亮的微小晶體隱藏著關于硒的重要線索。

結果顯示，三個階段中海水里硒的含量都急劇下降，在人們關注的奧陶紀末大滅絕中，硒的含量甚至降至現代值的1%以下。海洋中的每一環節都渴望攝入硒卻不可得，這可能是海洋生態系統崩潰的罪因。（來源：果殼網 編輯/墓喬）