三叠纪灭绝事件发生在地质史上最严重的灭绝事件和导致恐龙灭绝的事件之间,因此其名声相对较低,这是可以理解的。但就其本身而言,它同样具有深远的影响。
正是这一事件首次赋予了恐龙统治地球的机会,因为巨大的火山爆发引发了气候变化,席卷了它们的竞争对手,更不用说所有物种中的四分之三。
三叠纪时期何时结束?
在距今 2 亿多年前的三叠纪末期,超级大陆盘古大陆开始分裂。随着非洲和美洲的分离,剧烈的火山活动产生了中大西洋火成岩省,专家们通常称之为 CAMP。
古生物学家保罗·奥尔森(Paul Olsen)在他位于哥伦比亚大学拉蒙特-多尔蒂地球观测站的办公室里描述了这个占地 430 万平方英里的熔岩区。“我脚下的岩石就是 CAMP 的一部分,”他解释说。
奥尔森解释说,这是地球上最大的火成岩省。“看起来灭绝的最大一部分发生在火山爆发次数最多的时期,”他说。火山活动是过去 5 亿年“五大”物种大灭绝的常见原因,而三叠纪是第四次。
当然,在确定因果关系时,时机至关重要——如果那些火山爆发持续了一百万年,其影响就会被稀释得太厉害,不足以引发严重的灭绝。但奥尔森和他的同事们将最严重的时期定格在短短 4 万年内,这表明指责是合理的。
地球刚从 5000 万年前的二叠纪灭绝(或“大死亡”)中恢复过来(三叠纪是唯一一个不幸地被两次大灭绝夹在中间的地质时期)。尽管如此,随着 CAMP 火山爆发将大量的二氧化碳和其他气体喷入大气层,地球又将迎来一场气候灾难。
三叠纪恐龙
在三叠纪,“可怕的爬行动物”并没有那么可怕。它们甚至不普遍。那些有一天会统治全球的恐龙,当时相对较小且不显眼,被限制在几个高纬度地区(尽管有些,如板龙,体型较大且常见)。
南安普敦大学地球化学副教授杰西卡·怀特赛德(Jessica Whiteside)说:“它们至少在地球上游荡了 3000 万年,但从未扮演过主导角色。“如果你想讲一个科学笑话,”她说,“为什么恐龙不跨过赤道?”
三叠纪恐龙掠食者
在热带地区,三叠纪恐龙无法与伪鳄类竞争,伪鳄类是一类多样化的鳄鱼爬行动物——有些有帆,有些是双足的,还有一种头顶有一个圆顶和第三只松果眼——它们在三叠纪晚期一直压制着它们。(在本文发布时,研究人员仍在研究更好的笑话。)
伪鳄类之所以能做到这一点,部分原因在于当时的气候,即使在 CAMP 火山活动之前,气候也极其炎热。恐龙的新陈代谢需求更高,而且由于赤道附近的植被经常被野火烧毁,人们认为,可能没有足够的食物来维持它们,尤其是在与新陈代谢效率更高的竞争对手竞争时。
然而,当灭绝来临时,情况发生了转变。突然之间,鳄鱼类遇到了麻烦,可能是因为它们缺乏一些帮助恐龙适应的关键解剖特征。凭借它们轻盈的骨骼、隔热的羽毛以及像鸟类一样的肺,它们能够承受更大的温度波动。怀特赛德说,随着鳄鱼的消失,卑微的恐龙兴起填补了空缺的生态位。“这就是‘温顺的人将继承地球’的故事。”
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寒冷与炎热:伪鳄类的终结
但到底是什么毁灭了伪鳄类?新墨西哥州自然历史科学博物馆的古生物学馆长斯宾塞·卢卡斯(Spencer Lucas)说:“我们有一种直观的想法,认为会有一次大规模的火山爆发,这就是导致事物灭亡的原因。“如果你住在火山的斜坡上,当它爆发时你就会有麻烦。但如果你住在地球的另一边会怎样?”全球变暖就会让你丧命。”
这些火山活动的脉冲释放出足够的二氧化碳,使地球温度升高了好几度。大陆内部比沿海地区更热,这加剧了这种升温。由于盘古大陆联合在一起,大陆内部的面积远大于沿海地区。
至于海洋生物,二氧化碳激增可能导致海洋酸化,溶解了珊瑚和许多生物外壳中的成分——碳酸钙。气温升高也可能刺激了浮游生物的生长,而浮游生物会向海洋输送营养,并经常留下缺氧的死亡区域。
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但二氧化碳可能不是火山爆发释放的唯一有害气体。二氧化硫也可能进入大气层,与水结合形成硫酸,一种阻挡阳光并使地球变冷的aerosol。因此,灭绝的猛烈程度可能不仅源于变暖,还源于气候的反复无常。“它们是协同作用的,”奥尔森说。“你会经历这些剧烈的火山冬季,然后是全球变暖导致的极端高温。”
无论发生什么,它几乎消灭了所有的鳄鱼。在海洋中,这次灭绝几乎消灭了一类称为菊石的带壳软体动物,尽管少数幸存下来并演变成了现代头足类动物,如鱿鱼和章鱼。珊瑚礁群落也在世界各地崩溃,像鳗鱼一样的尖齿鱼类完全灭绝。
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三叠纪大灭绝辩论
到目前为止的故事是标准且有些简化的叙述。但就像大多数灭绝一样,三叠纪仍然充满神秘,一些专家质疑对该事件的基本认识。例如,卢卡斯认为,与他的许多同事不同,这根本不是一次*大*灭绝。
他说:“我们同意谁灭绝了,灭绝的意义,以及机制,“但‘我们真的不同意时机’。本质上,卢卡斯认为三叠纪时期不是以一次地质上短暂的灾难结束的,这正是“大灭绝”一词所暗示的。相反,它是在数百万年的时间里发生的一系列小规模灭绝。他认为,研究人员将这些小规模灭绝混淆了,将它们都定在了三叠纪-侏罗纪边界,而实际上它们发生在完全不同的时间。在此背景下,这个时代与其说是一场真正的大灭绝,不如说是一场生态浩劫。
然而,许多科学家仍未被说服。奥尔森(他曾于 20 世纪 80 年代在耶鲁大学与卢卡斯一起读研究生)确实承认“时间分辨率低”的挑战。在学术文献中,物种的灭绝通常按“年代”分类。但这些年代持续数百万年,因此很难将灭绝放在时间分辨率更高的时间线上,例如数万年。如果 10,000 年内 75% 的世界物种消失,那就是一次大灭绝;如果它们在 1000 万年的过程中逐渐消失,那就不是。卢卡斯写道,在目前的分类体系下,“灭绝被人为地集中在年代的边界上。”
然而,归根结底,奥尔森仍然认为这是一次合法的大灭绝。他说,如果你查看其上下数千英尺的岩石层,涵盖两侧数千万年,三叠纪末期仍然是物种从一套过渡到另一套的最剧烈的转变。他说,这种转变在东美、北非和欧洲的多个地点都很明显,而且“它是周围最重要的事情。”















