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大规模火山喷发可能为恐龙的崛起打开了大门

地球的历史充满了灭绝事件,我们不断发现更多地球生命发生剧变的时期。晚三叠世可能隐藏着一个导致恐龙崛起的事件。

作者:Erik Klemetti
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这里看到的是加拿大育空地区的 Wrangellia 大型火成岩省的玄武岩。图片来源:Greene 等人 2018 Lithos

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灭绝事件很棘手。大多数人将其视为生命的终结、可怕的巨大灾难。这没错,但它们也为幸存的生物提供了传播和多样化的机会。如果没有灭绝,哺乳动物可能就不会出现,因为正是恐龙灭绝后,我们的祖先才能取而代之。那么,恐龙是否也受到了同样的“礼遇”呢?

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Jacopo Dal Corso 等人发表在《科学进展》上的一项新研究认为,一系列大规模火山喷发可能引发了一场灭绝事件,为恐龙在地球上的崛起铺平了道路。这次灭绝恰逢气候变暖、降雨增加以及海洋成分的变化。

根据其名称,“卡尼阶多雨事件”(简称 CPE)发生在大约 2.34 亿至 2.32 亿年前,其特点是全球降水量似乎显著增加(卡尼指的是地质时期,多雨指的是湖泊)。我们在沉积记录中可以看到这一点。全球范围内的证据表明,大陆经历了更多的风化和侵蚀,将大量沉积物倾倒入海洋。在 CPE 之前,海洋富含由喜欢清水环境的生物形成的碳酸盐。

陆地上,沉积记录表明在 CPE 期间有更多的湖泊和河流。该时期形成的土壤也需要比之前和之后更湿润和温暖的环境。CPE 是一个潮湿的时期,所有这些水导致到达海洋的沉积物发生了变化。

晚三叠世的这个时期,33% 的海洋属(属比种级别高,例如狼、狗和郊狼是同一种类)灭绝,这使其成为整个中生代(2.51 亿至 6600 万年前)最大的物种数量下降之一。同时,陆地生物也发生了灭绝,尽管陆地化石记录要稀疏得多。在所有情况下,全球生物多样性似乎都显著下降——这就是一次灭绝。

伴随着所有这些灭绝,其他生物出现了辐射——也就是说,数量和多样性增加。这正是 CPE 之后似乎发生的情况。恐龙、针叶树、现代珊瑚和哺乳动物等生物变得更加普遍和多样化。事实上,深海中新形成碳酸钙的海洋生物的生长可能足以改变地球的碳循环。

那么,为什么会有如此大的变动呢?这可能是由于另一个大型火成岩省(LIP)的活动。这些 LIP 是持续数百万年的大规模熔岩喷发事件。其中最著名的一个可能是印度德干高原,它产生了超过 50 万立方英里(100 万立方公里)的玄武岩,并可能是导致白垩纪末期恐龙灭绝的原因之一

在晚三叠世,还发生了另一个 LIP,称为Wrangellia 大型火成岩省。这个 LIP 可能和德干高原一样大,所有这些喷发活动都会向大气中倾倒大量的二氧化碳。正如我们所知,二氧化碳会导致全球变暖,而这正是我们在 CPE 期间看到的。在 CPE 期间的岩石记录中可以发现温度脉冲式上升,高达 4-6 摄氏度。

如今,这些喷发的证据可以在北美西部海岸找到。温哥华岛和其他附近岛屿的玄武岩表明,Wragellia LIP 非常巨大——而且它似乎与 CPE 时间吻合。因此,我们可能找到了导致 CPE 变化并引发这次重要的晚三叠世灭绝的触发因素。

尽管如此,许多问题仍然存在。就像任何相关性一样,我们需要更多关于因果关系的确凿证据。Wrangellia LIP 尚未得到充分研究,因此研究它是否具有解释气候变化的化学特征至关重要。对所有这些事件进行更精确的年代测定,也将使我们能够更确切地将这些事件联系起来。

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无论如何,CPE 灭绝事件似乎比以往任何时候都更可能成为地球生命的一个“转折点”。它不像二叠纪末期那场“万物之母”的大灭绝或促成哺乳动物时代的白垩纪末期灭绝那样引人注目。然而,它可能开启了最伟大的生物时代——恐龙时代的大门。

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