地球史上的五次生物大灭绝

夕 诚

在古老的北美洲，曾经生活着一群古人类——克洛维斯人，他们可以制作特别的工具来猎杀大型哺乳动物作为食物，比如猛犸象。所以，关于猛犸象的灭绝，一直以来很多人都认为是古人类的过度捕杀造成的。可让人匪夷所思的是，克洛维斯人几乎是与猛犸象同时灭绝的。2014年，科学家在北美洲、欧洲以及中东地区的地层中都发现了一种只有陨石撞击地球时才会形成的特殊物质，于是得出结论：在1.29亿年前，地球遭遇了一次小行星撞击，这次撞击事件导致地球气候急剧变化，从而造成大量动物灭绝，这其中就包括猛犸象和古人类克洛维斯人。

猛犸象的灭绝只是地球史上众多生物灭绝事件的其中之一，地球史上还发生过五次大规模的灭绝事件，它们都发生在人类出现之前，分别发生在4.4亿年前的奥陶纪末期、3.75亿年前的泥盆纪末期、2.5亿年前的二叠纪—三叠纪过渡时期、2.08亿年前的三叠纪—侏罗纪过渡时期和6 500万年前的白垩纪末期。

第1次：4.4亿年前

在奥陶纪时期，地球上浅海广布，气候十分适宜生物的生长，海洋生物十分繁盛，比如三叶虫、腕足类、双壳类、腹足类、海百合、藻类等。

然而，到了大约4.46亿年至4.44亿年前，即奥陶纪末期，这两百万年间地球上发生了第一次大规模的物种灭绝事件，所以，又被称作是“奥陶纪灭绝事件”。这次灭绝事件，约85%的物种灭亡，约27%的科与57%的属灭绝，从灭绝的数量上看，在五次大灭绝事件中排名第三位。

关于生物灭绝的原因，古生物学家认为是由全球气候变冷造成的，当时的地球正经历安第斯—撒哈拉冰河时期，大片的冰川使洋流和大气环流变冷，全球温度下降，冰川锁住了水，导致海平面下降，改变了生物的生存环境，沿海生物圈被严重破坏了，最终导致大量物种灭绝。值得庆幸的是，在这次生物大灭绝过后不久，进入地质历史上的志留纪时期，地球生物又开始迅速复苏。

第2次：3.75亿年前

在3.75亿年前至3.6亿年前，泥盆纪—石炭纪过渡时期的生物大灭绝事件持续了近2 000万年，期间有多次灭绝高峰期，这使海洋生物大量灭绝，而陆地生物受到的影响较小。从规模上看，约82%的海洋物种灭绝，当时浅海的珊瑚几乎全部灭绝，深海珊瑚也部分灭绝，此次事件在五次大灭绝事件中排名第四位。

关于此次灭绝事件的原因，有学者认为是一次与奥陶纪末期相似的全球变冷事件，即地球进入卡鲁冰河时期所致；也有学者认为是此期间发生过彗星撞击地球事件所致；还有人认为是陆生植物大量繁育，它们进化出发达的根系深入地表土之下数米，加速了陆地岩石土壤的风化，大量的铁元素释放进入地表水，造成了水系的富营养化，从而导致了海底缺氧事件。

第3次：2.5亿年前

在2.5亿年前的二叠纪—三叠纪过渡时期，地球上发生了迄今为止已知的最大规模的物种灭绝事件，总共约57%的科、83%的属、大约96%的海洋生物的种、约70%的陆地生物的种灭绝了。

在那个时代，火山频繁爆发，沉积下来的火山灰掩盖了一切，却又准确地记录下了当时的情景。科学家研究发现，在我国浙江长兴煤山，有一段地层剖面，清晰地反映了当时动物灭绝的过程：在地层剖面中，蜓、四射珊瑚、三叶虫等生物，随着时间的推移，越往地层的上方就越稀少，最后绝迹了。科学家们采用矿物测年方法确定这些事件发生的具体时间，发现煤山剖面标志生物大灭绝开始的25层火山灰为2.51941亿年前，终结于2.51880亿年前，这意味着大灭绝发生在大约6万年这一时间段内，并且是一次突发性的灭绝事件。

经过计算，在当时的生物大灭绝初期，地球的温度是25℃，而生物大灭绝结束时期，温度为33℃，短短几万年的时间里地球温度升高了8℃。这足以说明当时的地球经历了一场全球范围的高温期，温度升高，气候干旱，森林野火不断，直至燃烧殆尽，二氧化碳浓度升高，海洋生物也因缺氧而大批死亡。其罪魁祸首，就是当时大规模的火山活动，导致地表大量温室气体的释放和快速的温室效应。

第4次：2.08亿年前

距今2.08亿年前的三叠纪—侏罗纪过渡时期的生物大灭绝事件影响遍及陆地与海洋，导致大约23%的科与48%的属的生物灭绝。也正是这次灭绝事件，给恐龙提供了广阔的生存空间，使得恐龙成为侏罗纪的优势陆地动物。

这次灭绝事件历时很短，不足一万年的时间，其原因至今未有定论。常见的观点是，陨石撞击地球所致。法国有个罗什舒阿尔陨石坑，地质年代大约是2.01亿年前，但这个侵蚀过的陨石坑直径约25公里，原始直径可能约50公里，但是也有专家认为这样的规模对于造成生物灭绝而言影响太小了。2013年，日本的科学家在日本岐阜县坂祝町河流沿岸和大分县津久见市的海岸附近发现了浓度很高的金属锇，这种金属在地表上非常罕见，但在陨星内则含量丰富。同位素分析证实，新发现的锇与地表本来存在的锇不同，其来源是陨星。他们认为这是一颗直径为3.3～7.8公里、重量约5 000亿吨的陨星撞击地球所致，此次撞击导致了三叠纪－侏罗纪生物大灭绝。

第5次：6 500万年前

关于恐龙的灭绝，被国际社会认可的是“陨石撞击说”。20世纪70年代末，一位名叫格伦·彭菲尔德的地质学家在墨西哥尤卡坦半岛的希克苏鲁伯地区从事石油勘探工作时，惊奇地发现在尤卡坦半岛外海的海床之下，有个直径达70公里的环状地形。然后他查阅了相关资料，发现尤卡坦半岛也有一个这样的弧状地形，两者居然可以组成一个完整的圆形，直径达180公里。

后来，不断有科学家们在此地有新的发现，比如冲击石英、玻璃陨石等，足以证明这个圆形构造是陨石撞击形成的，而且推测这个撞击体的直径至少有10公里，撞击产生的能量相当于1 014TNT当量，是全世界所有已知爆炸事件中规模最大的一次。再后来，有人研究发现这个陨石撞击坑的形成年代大约是6 500万年前。于是，随着研究的不断深入，科学家确认了希克苏鲁伯陨石撞击事件是造成白垩纪—第三纪恐龙大灭绝的原因。

希克苏鲁伯撞击事件引发了大规模海啸、地震与火山爆发，撞击产生的碎片和灰尘会造成全球性的风暴，长时期遮避阳光，妨碍植物的光合作用，造成生态系统的瓦解，一系列的灾难最终导致约17%的科、50%的属、75%的物种灭绝，此次灭绝事件的规模在五次大灭绝事件中排名第二。

尽管相对于地球的历史而言，人类的历史极为短暂，但是，人类诞生之后对地球生物的演化造成了极大的影响。剑齿虎、短面熊、袋狼、披毛犀、渡渡鸟、大地懒、恐鸟、爱尔兰麋鹿、大河狸……这些曾经盛极一时的生物早已从地球上彻底消失了。它们匆匆而来，却又匆匆而去，留给我们的只有无限的思考。