生物大灭绝的几个时代简介

生物大灭绝的几个时代简介

　　摘要：地球上被人类记录过的物种大约有175万个，其中包括100多万种动物，30多万种植物和10多万种微生物；实际上存在的物种可能达500万到5000万个；而根据古生物学家的研究，地球上可能曾经存活过40亿种生物，只不过在地球和生物圈演化过程中，由于自然或人为的原因绝大多数物种都被灭绝并出局了，尤以五次生命大灭绝为甚。本文重点讲述五次生物大灭绝及其原因。

　　关键词：古生物大灭绝物种生物演化

　　一．关于灭绝的定义：背景灭绝与集群灭绝

　　在漫长的演化过程中，长期的稳定期与短期的剧变期相互交替。灭绝以不同的规模出现。在稳定期内，平均新生率远远大于平均灭绝率，总的平均灭绝率总是维持在一个低水平上，这种低水平绝灭被称作背景灭绝(backgroundextinction)；与此相对应，在剧变期，许多生物门类在短期内大量灭绝，生物演化进程突然中断，使灭绝率突然升高，而新生率则降得很低，这种大规模的绝灭叫作集群灭绝或大绝灭(massextinction)。

　　A.奥陶纪—志留纪之交大灭绝

　　①时间：4.39亿年

　　②简介：

　　当时气候温和，浅海广布，世界许多地方（包括我国大部分地方）都被浅海海水掩盖。海生生物空前发展。在奥陶纪广阔的海洋中，海生无脊椎动物空前繁荣，生活着大量的各门类无脊椎动物。除寒武纪开始繁盛的类群以外，其他一些类群还得到进一步的发展，其中包括笔石、珊瑚、腕足、海百合、苔藓虫和软体动物等。

　　笔石是奥陶纪最奇特的海洋动物类群，它们自早奥陶世开始即已兴盛繁育，分布广泛。腕足动物在这一时期奥演化迅速，大部份的类群均已出现，无铰类、几丁质壳的腕足类逐渐衰退，钙质壳的有铰类则盛极一时；鹦鹉螺进入繁盛时期，它们身体巨大，是当时海洋中凶猛的肉食性动物；由于大量食肉类鹦鹉螺类的出现，为了防御，三叶虫在胸、尾长出许多针刺，以避免食肉动物的袭击或吞食。珊瑚自中奥陶世开始大量出现，复体的珊瑚虽说还较原始，但已能够形成小型的礁体。在奥陶纪晚期，约4.8亿年前，首次出现了可靠的陆生脊椎动物--淡水无颚鱼；淡水植物据推测可能在奥陶纪也已经出现。

　　奥陶纪末大灭绝由前、后两幕组成，其间相隔约50万～100万年。第一

　　幕是生活在温暖浅海或较深海域的许多生物都灭绝了，灭绝的属占当时属总数的60％～70％，灭绝种数更高达80％。第二幕是那些在第一幕灭绝事件中幸存的较冷水域的生物又遭灭顶之灾。如腕足类属的灭绝率为60%，种的灭绝率可达85%。三叶虫类在这次灭绝中元气大伤，此后再也无法恢复前期的繁荣。

　　③原因：

　　气候变化及其相关事件是造成这两幕生物灭绝的主要原因。当时在南半球(冈瓦纳大陆及其边缘)发育着广阔的大陆冰盖，当冰盖形成并达到最高峰时，全球大气和海水温度大幅度急剧下降，处于高纬度海域的浅、冷、高密度海水向下及向赤道方向迁移，从而产生了富氧和富营养的冷深水流，海洋环境发生了强烈变化，大洋水体发生翻转。冰盖形成还使全球海平面大幅度下降约50～100米。同时，海水的碳、氧稳定也发生显著游移，水圈和大气圈中二氧化碳含量降低，引起强烈的冰室效应，使大陆冰川继续扩大，这些事件的综合效应导致许多生活于温暖水域的生物灭绝。在50万～100万年的冰期内，深海里几乎没有多少生物，它们主要生存于凉(冷)水域的浅海海底，繁盛的是与少量笔石、三叶虫相伴生存的赫南特贝腕足动物群。随着大陆冰川的快速消融，大气和海水温度迅速回升，海平面也很快回升，全球规模的海侵和缺氧事件发生了，海中有毒水体随上升洋流侵漫到陆表海域，那些凉(冷)水域中的动物几乎无处藏身，只有少量属种侥幸逃脱，幸存至志留纪，成为崭新生物群繁衍的主力军。

　　B.晚泥盆纪弗拉斯期-法门期之交大灭绝

　　①时间：3.67亿年前

　　②简介：

　　泥盆纪古地理面貌较早古生代有了巨大的改变。表现为陆地面积的扩大，陆相地层的发育，生物界的面貌也发生了巨大的变革。陆生植物、鱼形动物空前发展，两栖动物开始出现，无脊椎动物的成分也显著改变。

　　泥盆纪是脊椎动物飞越发展的时期，鱼类相当繁盛，各种类别的鱼都有出现，故泥盆纪被称为“鱼类的时代”。最重要的是显示出从总鳍类演化而来的原始爬行动物——四足类（四足脊椎动物）的出现。

　　这次灭绝历经两个高峰，间隔100万年，古生物损失惨重。在晚泥盆世大灭绝事件中，灭绝的科占当时科总数的30％，灭绝的海生动物达70多科，其灭绝情况可能比陆生生物更为严重。这次灭绝事件的时间范围较宽，规模较大，受影响的门类也多。当时浅海的珊瑚几乎全部灭绝，深海珊瑚也部分灭绝，层孔虫几乎全部消失，竹节石全部灭亡，浮游植物的灭绝率也达90％以上，腕足动物中有三大类灭绝。

　　③原因：

　　此次大灭绝中受影响最大的是那些生活在暖水中的物种，因此很多科学家认为造成这次大灭绝事件的原因，是一次与奥陶纪末相似的全球变冷事件。根据这一理论，晚泥盆世的大灭绝是由冈瓦纳大陆的另一次冰川作用引发的，巴西北部这一时期的沉积物中有证据支持这一假设。此期间的彗星撞击事件曾被认为可能是这次大灭绝的诱因。

　　C．二叠纪-三叠纪之交大灭绝

　　①时间：2.5亿年前

　　②简介：

　　二叠纪是生物界的重要演化时期。海生无脊椎动物中主要门类仍是筳，珊瑚腕足类和菊石。节肢动物的三叶虫只剩下少数代表，腹足类和双壳类有了新的发展。二叠纪末，四射珊瑚、横板珊瑚、筳类、三叶虫全都绝灭；腕足类大大减少，仅存少数类别。

　　脊椎动物在二叠纪发展到了一个新阶段。鱼类中的软骨鱼类和硬骨鱼类等有了新发展。两栖类进一步繁盛。爬行动物中的杯龙类在二叠纪有了新发展；中龙类游泳于河流或湖泊中，以巴西和南非的中龙为代表；盘龙类见于石炭纪晚期和二叠纪早期；兽孔类则是二叠纪中、晚期和三叠纪的似哺乳爬行动物，世界各地皆有发现。

　　二叠纪末大灭绝是规模最大的一次生物灭绝事件，海洋中的种级生物灭绝量高达96％以上，灭绝科数占当时动物科总数的50％左右，两栖类75％的科和爬行类80％的科都灭绝了。受到影响的有许多古生代繁盛的重要生物门类，如皱纹珊瑚、床板珊瑚、三叶虫、等，均遭全军覆没;曾长期统治浅海底域的腕足动物，如长身贝目、戟贝亚目、正形贝目全部消亡，连深水海域里的放射虫等也惨遭重创。陆生植物的厄运不亚于海洋生物，不同气候带的特征植物群消亡;陆生四足动物和两栖动物也灭绝大半。

　　这次大灭绝使得占领海洋近３亿年的主要生物从此衰败并消失，让位于新生物种类，生态系统也获得了一次最彻底的更新，为恐龙类等爬行类动物的进化铺平了道路。科学界普遍认为，这一大灭绝是地球历史从古生代向中生代转折的里程碑。其他各次大灭绝所引起的海洋生物种类的下降幅度都不及其１／６，也没有使生物演化进程产生如此重大的转折。

　　③原因：

　　火山爆发说：地质研究证据显示，二叠纪末发生过大规模火山爆发。这更是证明了当时地球表面是有多个火山进行大规模的爆发。短期来说，火山爆发所释放的大量有毒气体会造成生物灭绝，而长期来说，二氧化碳类的气体则会使气候发生大变化，温度上升，造成全球性的致命后果。但经过计算，如此大规模的火山爆发会使地球温度上升5℃左右，的确会毁灭很多生物，但没有足够能力毁灭70%的陆生物种和95%的海洋物种。

　　陨石撞击说：虽然陨石撞击可以造成生物大毁灭，但是由于科学家至今没有找到二叠纪末期遭到陨石撞击的任何遗迹，因此这个猜想很难成立。但有些科学家认为被陨石撞击的大坑可能早以被熔岩埋没。因此很多人还没有放弃这个猜测。

　　甲烷说：上世纪90年代中期格陵兰发现了大量二叠纪的沉积岩。通过研发现二叠纪的大灭绝可能并非突然发生，而是经历了8万年的历史。8万年的历史中，首先被消灭的是海洋里的小部分生物，然后陆生生物受到严重打击，最后则是海洋里的大部分生物灭绝。这是由于海底冰冻的甲烷逐渐释放出碳12，导致海洋温度上升5℃，这就足以导致生物灭绝了

　　一种原因不是最后的定论，这一次的大灭绝，绝对不是一个单一的原因造成的，而是多种原因共同作用的结果。

　　D：三叠纪-侏罗纪之交大灭绝

　　①时间：2.08亿年前

　　②简介：

　　三叠纪是裸子植物的兴盛时代。三叠纪是古生代生物群消亡后现代生物群开始形成的过渡时期。三叠纪早期植物面貌多为一些耐旱的类型，随着气候由半干热、干热向温湿转变，植物趋向繁茂，低丘缓坡则分布有和现代相似的常绿树，如松、苏铁等，而盛产于古生代的主要植物群几乎全部灭绝。

　　虽然三叠纪末大灭绝造成的影响相对轻微，是5次大灭绝中最弱的。一些研究显示，1/3的科是在此时期灭绝的。其中海洋生物有20％的科灭绝，陆地上大多数非恐龙类的古蜥目、兽孔目爬行动物和一些大型两栖动物都灭绝了。还有研究认为，在三叠纪末期至少有两次灭绝时期，相隔1200—1700万年。但不论是单一的大灭绝还是几个连续稍小的灭绝，在这一时期里，牙形石类全部灭绝，菊石、海绵动物、头足类动物、腕足动物、昆虫及陆生脊椎动物中的多个门类，都走到了进化的终点。

　　虽然这次大灭绝的损失相对较小，但它却腾出了许多“生态位”，为很多新物种的产生提供了有利条件，恐龙就是从此开始了它们统治大地的征程。

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