谁是“灭绝”凶手

有一种悄无声息的灭绝。这种灭绝，没有点燃整个天空的天体撞击，没有覆盖整片大地的岩浆肆虐——可是它依然足以杀死大部分生命。

“五大灭绝”开山之作

4.5亿年前，奥陶纪末期。最早的陆生植物刚刚来到陆地开拓疆域，而广阔的海洋早已生机盎然，尤其是浅海地区。

但无论是珊瑚、笔石、三叶虫还是鹦鹉螺，都无法预见即将来临的灾难——在仅仅 400万年的时间里，两次灭绝高峰相继出现，85%的物种灭绝。在4.88至4.13亿年前的奥陶纪和志留纪时期，多起灭绝事件先后出现，但奥陶纪末的大灭绝无疑是这一系列事件中最为惨烈的一起。

那么，导致这场灾难的罪魁祸首是谁呢？

氧刀下的安静死亡

目前较主流的观点认为，奥陶纪末灭绝二连击的第一波是板块运动所致，而第二波的元凶，正是氧气。

在奥陶纪晚期，一块大陆漂到了南极，上面逐渐积累起厚厚的冰。但是和海冰不同，陆冰并不会排开海水，反而导致海平面下降140米。如此剧烈的下降，意味着绝大多数浅海海底都暴露出了水面。厌氧海水这个“刽子手”，悄然而来。

奥陶纪大灭绝的全部原因尚未水落石出，还有一大疑点：虽然海水缺氧可以杀死一部分海洋生物，但有很多生物生活在很浅的海域，这里并不缺乏氧气，那么这些生物是怎么被杀死的？

有可能是，氧气刽子手还有别的同谋。最近的几项新研究，果然发现了蛛丝马迹——找到了两个嫌疑人，但它们却大相径庭。

嫌疑人一号：缺氧引发的重金属上升

如果一件命案陷入了僵局，怎么办？看看其他的案子，特别是作案手法相同的那些。

因此，第一项研究聚焦的是奥陶纪与志留纪一系列生物灭绝事件中的最后篇章——普里道利统事件。它只是一场发生在4.2亿年前的小规模灭绝事件。它同样使得珊瑚、笔石和牙形石等海洋物种遭到波及；但在这起灾难中，受到影响的还有一种叫做几丁虫的化石。破案关键就隐藏在这个额外的受害者中。

这种只有0.1～0.5毫米长的有机质化石是某种浮游动物的卵。在对几丁虫的观察过程中，研究人员发现这些浮游生物的畸形率骤升至正常情况的100倍，而且畸形率增长的时间点与灭绝事件高度吻合。

研究人员对几丁虫以及这些化石所依存的岩石样品中铁、铜、砷、铝、铅、钡、钼、锰等金属元素的含量分别进行精确测量，在畸形率突增的阶段，几丁虫和沉积岩中多种金属含量都有显著增长，造成大量畸变的罪因已经被找到。

但这些金属从何而来？海洋刚刚诞生的时代，曾经充满了各种可溶的低价金属离子；但是数十亿年前光合作用生物的兴起，令海洋中增加了一个新成分：氧气。氧气和还原性低价金属是不共戴天的，经历几亿年的化学反应，铁、锰和几乎所有其他重金属离子都变成了不溶的氢氧化物沉淀下去，封印在海底。

可是，这些金属毕竟没有消失，始终潜伏在海底。有一种情况可以打开封印，使得这些金属重新得以释放。

那就是缺氧，能令数十亿年之前的化学条件重回海洋。“刽子手”厌氧海水又来了，随之而来的是它的一号“帮凶”：金属离子。

在奥陶纪与志留纪，由于气候变化导致的大洋环流改变，海水厌氧环境与正常状态数次交替，普里道利统正处于海水厌氧事件中。

此时，铁锰氢氧化物被还原，各种金属以离子的形式被放归海水。它们跟随着洋流流经大洋的每一个角落，包括浅海浮游生物的栖息场所。这些高含量的重金属抑制了生物正常的生长与繁殖，深海环境与浅海生物灭绝之间的链条最终被搭建完毕。

这起事件与奥陶纪大灭绝的第二波相似，拥有共同的作案手法，都有地球化学证据证明其厌氧环境。如此，重金属颇有可能在奥陶末第二波灭绝中也是氧气的帮凶。

但侦探的故事并未结束——没人规定帮凶只能有一个。

嫌疑人二号：缺氧引发的硒下降

第二个故事的主角是另一种元素：硒。硒在所有动物及绝大多数植物的生命活动中都是不可或缺的必需微量元素，抗氧化酶和硒蛋白的构成都少不了硒元素。

在这项由澳大利亚研究团队开展的最新研究中，研究者提取了三次灭绝事件（奥陶纪，泥盆纪和三叠纪）期间页岩中的黄铁矿，这些闪闪发亮的微小晶体隐藏着关于硒的重要线索。

结果显示，三个阶段中海水里硒的含量都急剧下降，在人们关注的奥陶纪末大灭绝中，硒的含量甚至降至现代值的1%以下。海洋中的每一环节都渴望摄入硒却不可得，这可能是海洋生态系统崩溃的罪因。（来源：果壳网 编辑/墓乔）