现代快报讯(记者 阿里亚 胡玉梅)2.52 亿年前,地球上到处都是浓烈的臭鸡蛋味,严重的生态危机让地球上 80% 的海洋生物和 75%的陆地生物灭绝 ……
失去生机的地球,了无生气的湖泊,是如何复苏的?用了多长时间?答案是:1000 万年。中科院南京地质古生物研究所科研团队历时 10 年,揭开了二叠纪末生物复苏的 " 面纱 "。近日,该研究成果在线发表在国际知名期刊《地质学》(Geology)上。
1000 万年,生态复苏缓缓进行
从地球诞生以来,一共经历了 5 次生物大灭绝,而 2.52 亿年前的生物大灭绝是最为惨烈的一次。这次生物大灭绝,让地球陷入了死寂,不管是陆地还是海洋,都了无生机。
地球就此一蹶不振?事实并非如此。" 大灭绝之后,地球开始了自我复苏,一开始环境比较恶劣,但还是慢慢地复苏了。最早复苏的有孔虫、菊石、牙形石 ……"4 月 1 日,中科院南京地质古生物研究所研究员王博告诉现代快报记者。
△ 研究区域代表岩性和定年层位照片
王博说,地球的自我修复,是一个缓慢的过程。他们通过对野外化石的研究发现,海洋的生态复苏前后用了 800-1000 万年的时间,海洋生命才逐渐恢复生机。
" 研究显示,湖泊生态系统在距离大灭绝事件 1000 万年后有了明显恢复,这表明陆地生态系统恢复得非常慢,可能比海洋系统要慢。" 王博说,早期推测认为,海洋生态系统的恢复可能需要 1500 万年,这项研究将之前的记录向前推进了 500 万年。
十年,古生物学家们这样揭开秘密
王博他们是如何知道湖泊修复秘密的?答案从化石中来。
△ 陕西铜川地区野外照片
2010 年开始,王博的研究团队就在鄂尔多斯盆地南缘寻找化石了。通过十年的野外找寻,他们在陕西铜川市发现了丰富的化石。" 我们团队对化石的剖面进行了高精度的地层学、沉积学和古生物学研究,并对剖面中的火山灰、凝灰岩和凝灰质砂岩进行了锆石铀 - 铅定年。通过研究表明,化石所处的地层年龄为距今 2.4 亿年左右。" 王博说。
△ 剖面产出的各类代表性化石
王博介绍说,他们在地层中发现了七八个门类的动植物化石,有介形虫、叶肢介、鲎虫、昆虫、鱼和鱼粪 …… 最大的螺旋状鱼粪化石长达 77 毫米。" 这么大的鱼粪,表明当时湖泊中已存在体型较大的捕食性鱼类了。"
这些化石标本,也呈现了一个完整的食物链,就像现在的生态系统一样,呈金字塔形。它们有生产者、消费者、捕食者,而消费者中,又有初级消费者和高端消费者。其中,食物链底端的是小虾米,而食物链顶端的是称霸湖泊的大鱼。
△ 研究剖面柱状图、定年和化石层位图
" 有食物链,这也说明,一个复苏的、充满生机的湖泊系统又回来了。" 王博说。
森林系统明显恢复,可能也需要 1000 万年
湖泊的修复,需要 1000 万年,那么森林复苏呢?王博说,可能也需要 1000 万年。
王博说,在二叠纪末后最初的 1000 万年内,世界各地由陆地环境沉积下来的地层中,普遍缺失煤层。因此,这段时期也被称为 " 煤层缺失期 "。一般认为,2.4 亿年的再次出现代表了大灭绝后森林生态系统的明显恢复。
科研人员通过地层对比和油气资源勘探发现,复杂湖泊生态系统的复苏与 " 煤层缺失期 " 的结束时间相吻合,表明湖泊和森林生态系统可能通过生物、物理和化学等作用紧密联系在一起。
王博解释,在早三叠世,炎热的气候会限制湖泊中的氧气,从而阻碍了生态系统的复苏。然而,全球温度降低改善了湖泊的生态条件。此外,火山灰也给湖泊带入了丰富的营养物质。
" 全球温度降低和火山灰养分输入可能共同促进了鄂尔多斯盆地古湖泊生态系统的繁盛。" 王博说,森林生态系统可能也需要长达 1000 万年的时间才能明显恢复。" 这表明湖泊和森林的恢复是同时的,这两个生态体系是紧密相连的。"
(中科院南京地质古生物研究所供图)
登录后才可以发布评论哦
打开小程序可以发布评论哦