早期恐龍在由劇烈火山噴發(fā)引發(fā)的三疊紀末期生物大滅絕事件后逐漸興盛起來
發(fā)生在6500萬年前白堊紀時期的小行星撞擊事件可能導致了恐龍絕滅,。然而地球上發(fā)生的另一次生物大滅絕又導致了怎樣的后果呢,？如今，研究人員對恐龍時代萌芽階段的化石記錄進行了梳理,，進而提出了一個可能的殺手：火山溫室氣體引發(fā)了甲烷氣體的大爆發(fā),。而正是這些甲烷氣體使地球氣候急劇變暖,，其他生物大量滅絕，最終為恐龍興盛創(chuàng)造了條件,。
將火山爆發(fā)與生物進化聯(lián)系起來需要進行一些具有“偵探”意義的工作,。古生物學家發(fā)現(xiàn),，發(fā)生在2.01億年前三疊紀末期的生物大滅絕事件曾將陸地和海洋中的一半物種掃蕩干凈，從而引發(fā)了恐龍的崛起,。這次滅絕事件幾乎消滅了所有的原始鱷類,，此舉為早期恐龍掃除了最大的競爭對手，并最終登上了統(tǒng)治地位,。
最近,，研究人員再次測定了這次大滅絕與發(fā)生在三疊紀末期的強烈火山活動的年代，并發(fā)現(xiàn)這兩件進化及地質(zhì)學上的大事件幾乎發(fā)生在相同的時間,。
為了搞清火山爆發(fā)如何導致這場大規(guī)模的全球生物滅絕事件,，荷蘭烏特勒支大學的古生物學家Micha Ruhl和他的同事對一些非常小規(guī)模的化石記錄進行了研究。這些化石是古地中海的沉積物,，當時的海底在漫長的地質(zhì)年代里變成了今天的高山,。
研究人員在7月21日的美國《科學》雜志網(wǎng)絡版上報告說，他們從奧地利的海洋沉積物中提取了一種與眾不同的有機分子,。這種分子的分子鏈由23到35個碳原子構成,，是被沖刷到海底的遠古植物蠟質(zhì)的一部分。分子中兩種碳同位素的比例可以揭示植物所吸收的碳的不同來源——火山噴發(fā)帶來的二氧化碳或被鎖定在海冰中的甲烷,，分析表明三疊紀末期這一同位素比例發(fā)生了劇烈變化,。研究人員據(jù)此推算，在僅僅1萬至2萬年的時間里,，有12萬億噸二氧化碳和甲烷進入了大氣,。
這一數(shù)值幾乎是之前認定的二氧化碳或甲烷排放量的兩倍。并且新的同位素分析結果表明,，有更多的甲烷被排放到大氣中,，這是一種比二氧化碳更為有效的溫室氣體。Ruhl和他的同事認為,，火山活動可能先使大氣中二氧化碳含量增加,，造成第一輪的氣候變暖，隨后海床中富含甲烷的冰融化,，釋放出大量甲烷,，使氣候變暖急速加快，更適合溫暖氣候的早期恐龍隨之大量繁衍,。
美國加利福尼亞大學圣克魯茲分校的古海洋學家 James Zachos認為,，新的同位素記錄無疑揭示了“一個大的信號”。這些證據(jù)令人信服地將“一次大的生物絕滅事件與含碳氣體的釋放聯(lián)系在一起”,。然而紐約州帕利塞茲市 Lamont-Doherty地球觀測站的古生物學家 Paul Olsen強調(diào),，這些氣體的爆發(fā)究竟如何使如此之多的物種滅絕依然是個未解之謎。他說：“無論如何,，我相信火山作用以某種方式導致了這場大滅絕,。”(生物谷 Bioon.com)
doi:10.1126/science.1204255
PMC:
PMID:
Atmospheric Carbon Injection Linked to End-Triassic Mass Extinction
Ruhl, Micha; Bonis, Nina R.; Reichart, Gert-Jan; Damsté, Jaap S. Sinninghe; Kürschner, Wolfram M.
The end-Triassic mass extinction (~201.4 million years ago), marked by terrestrial ecosystem turnover and up to ~50% lossin marine biodiversity, has been attributed to intensified volcanic activity during the break-up of Pangaea. Here, we presentcompound-specific carbon-isotope data of long-chain n-alkanes derived from waxes of land plants, showing a ~8.5 per mil negative excursion, coincident with the extinction interval.These data indicate strong carbon-13 depletion of the end-Triassic atmosphere, within only 10,000 to 20,000 years. The magnitudeand rate of this carbon-cycle disruption can be explained by the injection of at least ~12 × 103 gigatons of isotopically depleted carbon as methane into the atmosphere. Concurrent vegetation changes reflect strong warmingand an enhanced hydrological cycle. Hence, end-Triassic events are robustly linked to methane-derived massive carbon releaseand associated climate change.
